---

При снятии частотных характеристик приспособлений рекомендуется не учитывать выбросы отклонений ускорений, превышающие допустимые в одной- трех полосах частот, суммарная ширина которых не превышает 5-10% рабочей полосы частот.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Рекомендуемое

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ
МАЛОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Для определения резонансных частот изделий рекомендуется использовать электродинамические вибрационные стенды, так как они обеспечивают действие на изделия возмущающей силы в широком диапазоне частот (10-5000 Гц) при малом (10-15%) коэффициенте нелинейных искажений.

При совпадении резонансной частоты изделия с частотой возмущающей силы наступает явление резонанса, которое сопровождается увеличением амплитуды колебаний изделий и изменением фазы колебаний на 90°.

Если испытываемое изделие представляет собой сложную многомассовую систему (например, электронная лампа или реле), то оно обладает несколькими резонансными частотами. При этом наибольший интерес представляют две-три наинизшие резонансные частоты, так как на этих частотах в деталях возникают наибольшие деформации и напряжения.

А. Пьезоэлектрический метод

В этом методе определение резонансных частот изделия и их элементов производят по сигналу с малого пьезодатчика, прикрепляемого к испытываемому образцу гермозамазкой. Этот метод обеспечивает достаточную точность в случае, если размеры и масса испытуемого изделия не менее чем в 10 раз превышают размеры и массу малого пьезодатчика. Малые пьезодатчики представляют собой пьезоэлементы из керамики ЦТС-19 в форме диска с посеребренными поверхностями диаметром до 10 мм, толщиной от 0,3 до 1 мм и массой от 2 до 500 мг. К посеребренным поверхностям дисков легкоплавким припоем припаивают выводы из привода ПЛШО 00,13 мм и длиной не более 20 мм. Выводы изогнуты в виде петли, а их свободные концы припаяны к экранированному проводу, закрепленному на крышке вибростенда. При этом во избежание больших наводок вывод от поверхности соприкосновения малого пьезодатчика с металлической поверхностью образца должен быть соединен с экраном. Частоты собственных колебаний таких пьезодатчиков более 100 кГц; чувствительность равна 0,05-1 мв/g и определяется при калибровке методом вторичного эталона. Принципиальная схема пьезоэлектрического метода определения резонансных частот представлена на черт.1.

Принципиальная электрическая схема определения резонансных частот
пьезоэлектрическим методом

1 - стол вибростенда; 2 - приспособление для крепления образца; 3 - образец; 4 -
малый пьезодатчик;

5 - пьезодатчик контрольный; 6, 7 - катодные повторители; 9 - ламповые
вольтметры (ВЗ-З); 10 - осциллограф

Черт.1

Для согласования высокоомного выхода пьезодатчика с низкоомным входным сопротивлением лампового вольтметра необходимо применять предварительные усилители или катодные повторители, имеющие входное сопротивление

2 300 МОм. При плавном изменении частоты колебаний стенда и при поддержании постоянства ускорения крепежной платы на резонансной частоте образца будет наблюдаться увеличение напряжения на малом пьезодатчике и поворот на 90° эллипса на экране осциллографа.

Б. Электретный метод

Определение резонансных частот изделий этим методом производят с помощью электретных датчиков (электретов). Электрет представляет собой поляризованный диэлектрик. Материалом для его изготовления служит керамика Т-150 (твердый раствор Са ZnO^-Ca ТІО3) или полиэтилентерефталатная пленка (лавсан). В результате поляризации на поверхности электрета образуется электрический разряд большой поверхностной плотности, который может сохраняться в течение продолжительного времени. Конструкция электретных датчиков может быть самой различной, одна из них представлена на черт.2. Для определения резонансных частот электрет должен быть расположен на расстоянии 1-3 мм от испытываемого образца. При этом между электретом и образцом действует электростатическое поле, напряженность которого изменяется с изменением расстояния между ними. Таким образом, при вибрации промежуток образец-электрет становится генератором переменного электрического напряжения, частота которого равна частоте вибрации f, а величина пропорциональна виброскорости и = aw (л - амплитуда колебаний образца). Принципиальная электрическая схема метода представлена на черт.З.

Датчик с пленочным электрето

м

1 - пакет пленочных электретов; 2 - электрод; 3 - изоляционный стержень; 4 -
проводник;

5 - фторопластовая втулка; 6 - металлический корпус; 7 - экранированный провод;
8 - разъем.

Черт.2

Принципиальная электрическая схема определения резонансных частот
электретным методом

1 - стол вибростенда; 2 - приспособление для крепления испытуемого образца; 3 -
образец;

4 - электретный датчик; 5 - ламповый вольтметр ВЗ-З; 6 - самописец (Н-110); 7 -
осциллограф;

8 - частотомер или измеритель частотных характеристик (ХІ-22).

Черт.З

Испытываемый образец крепят на крепежной плате к столу электродинамического вибростенда, частоту которого плавно изменяют от 100 до 5000 Гц. При резонансе образца увеличивается амплитуда его колебаний, что вызывает увеличение напряжения на электретном датчике. Это фиксируется по милливольтметру и осциллографу и записывается на самописце. Резонансную частоту измеряют частотомером при максимальном напряжении на электрете.

Так как электретный метод является бесконтактным, он пригоден для определения резонансных частот деталей любых размеров.

В. Емкостный метод

В этом методе для определения резонансных чисел используют увеличение сигнала емкостного датчика при резонансе, которое происходит в результате изменения емкости между неподвижным искусственным электродом и вибрирующим испытываемым образцом. Принципиальная схема метода представлена на черт.4. Исследуемый образец крепят на плате к столу вибростенда. Над ним на расстоянии 1-3 мм располагают искусственный электрод. К промежутку образец - искусственный электрод прикладывают постоянное напряжение U =400-500 В.

Принципиальная электрическая схема определения резонансных частот
емкостным методом

1 - стол вибростенда; 2 - приспособление для крепления образца; 3 - образец;
4 - искусственный электрод датчика; 5 - пьезодатчик контрольный; 6 -
сопротивление 2 МОм;

7 - батарея элементов на 500 В; 8, 9 - ламповые вольтметры (ВЗ-2);

10 - осциллограф; 11 - задающий генератор стенда

Черт.4

Во время вибрации вследствие периодического изменения расстояния между образцом и электродом меняется емкость образованного ими воздушного промежутка и в цепи через сопротивление R потечет переменный ток I, который так же, как и в электретном методе, будет пропорционален скорости вибрации.

Таким образом, напряжение на сопротивление R будет пропорционально виброскорости и = aw.

Если сигнал с сопротивления R подают на ламповый вольтметр и вертикальные пластины осциллографа, а на горизонтальные пластинки осциллографа подают сигнал от задающего генератора стенда, то момент резонанса (т.е. значение резонансной частоты испытываемого образца) будет соответствовать увеличению напряжения на ламповом вольтметре и повороту эллипса на экране осциллографа на 90°.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Рекомендуемое

ВЫБОР ДЛИТЕЛЬНОСТИ УДАРА ПРИ ИСПЫТАНИЯХ НА
ВОЗДЕЙСТВИЕ

МНОГОКРАТНЫХ УДАРНЫХ НАГРУЗОК

Испытания на воздействие ударных нагрузок рекомендуется проводить при длительностях удара, вызывающих резонансные возбуждения изделий, если эти длительности лежат в диапазоне, оговоренном техническими требованиями на изделия.

В таблице для каждой величины нормированного ускорения приведены значения критичных для изделий длительностей удара в зависимости от значений резонансных частот изделий: испытание следует проводить при одном значении длительности, взятой из указанных в таблице пределов.

Данное испытание можно проводить при закреплении изделия в одном наиболее опасном для него положении. Если изделие представляет собой сложную многомассовую систему, имеющую множество резонансных частот, то испытание следует проводить при значениях длительности, соответствующих наинизшим резонансным частотам, так как при возбуждении низких частот в изделиях возникают наибольшие деформации и напряжения.

Количество ударов при этих испытаниях должно соответствовать табл. 14 настоящего стандарта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Рекомендуемое

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УДАРА

1. Общие положения и требования к измерительной аппаратуре.

   1. При измерении параметров удара необходимо регистрировать:

ускорение (амплитуду ударного импульса);

длительность;

форму ударного импульса.

Кроме того, для характеристики испытательного режима, в случаях, когда амплитуда наложенных колебаний превышает 5% амплитуды ударного импульса, необходимо регистрировать относительную амплитуду и число периодов наложенных колебаний. Рекомендуется также регистрировать время нарастания ударного ускорения.

1 - измерительный преобразователь; 2 - согласующий усилитель;

3 - фильтр низких частот; 4 - регистрирующий прибор.

Черт.1

1. - измерительный преобразователь (ИП) предназначен для преобразования ускорения в электрический сигнал; в качестве ИП следует использовать

п

ускорения

(пьезоэлектрический

ьезоэлектрический преобразователь акселерометр);

2. - согласующий усилитель (СУ) служит для согласования выходного сопротивления пьезоэлектрического измерительного преобразователя с входным сопротивлением регистрирующего прибора. (Для этой цели могут быть использованы катодный или истоковый повторитель, усилитель заряда и т.п.);

3. - фильтр необходим для снижения уровня шумов согласующего усилителя, исключения влияния резонанса измерительного преобразователя и уменьшения амплитуды наложенных колебаний на кривой ударного импульса с целью улучшения различимости осциллограммы при измерении;

4. - регистрирующий прибор (РП) служит для непосредственного наблюдения формы ударного импульса и отсчета его параметров.

В качестве РП рекомендуется использовать электронные осциллографы со ждущей разверткой и с длительным послесвечением (типы С1-4, С1-19, С1-29, С1-37 и С1-51 и аналогичные им по техническим данным).

Для документального оформления результатов измерения параметров удара рекомендуется фотографировать осциллограммы ударного импульса или переводить их с экрана осциллографа на прозрачную бумагу.

для резьб с диаметром до 6 мм момент затяжки 1,5-2 Нм,

для резьб большего диаметра момент затяжки должен увеличиваться на 1,5 + 2 Нм на каждый миллиметр увеличения диаметра резьбы.

а) амплитудно-частотная характеристика аппаратуры (включая измерительный преобразователь) указана на черт.2. При этом неравномерность амплитудно- частотной характеристики в децибеллах должна определяться относительно частоты 400 Гц;

Черт.2

мс;

в) нелинейность амплитудной характеристики измерительного преобразователя не должна превышать ±1 дБ в диапазоне измеряемых ускорений.

Примечание. Значение первой резонансной частоты закрепленного ИП и нелинейность амплитудной характеристики ИП определяют по паспортным данным или по результатам поверки.

д) постоянная времени входной цепи согласующего усилителя RC должна быть не менее 0,2 с, где R - входное сопротивление согласующего усилителя в омах. С - суммарная емкость измерительного преобразователя, кабеля и входа усилителя в фарадах.зависимость нижней и верхней частот среза фильтра низких частот, а также частоты, за пределами которой характеристика может подниматься выше 1 дБ от длительности представлена в таблице:

1.5. Аппаратура для измерения параметров удара должна проходить периодическую поверку. Поверка должна проводиться государственными или ведомственными метрологическими службами согласно ГОСТ 8.002-86* и ГОСТ 8.049-73, ГОСТ 8.513-84**