С целью измерить резонансные частоты некоторых узлов изделия допускается вскрытие его оболочки, а также поставка изделий на данное испытание незакрытыми.
Погрешность измерения частот должна быть 0,5 % или 0,5 Гц, причем учитывают большее значение.
За значения критических частот, указываемых в документах на изделия, принимают низшие значения критических частот изделия (деталей, сборочных единиц), определенных при испытаниях выборки.
Примечание — Для крупногабаритных изделий см. 4.9.6.
Допускается устанавливать в документах на изделия диапазон значений критических частот изделия (деталей, сборочных единиц)
.
Метод 100-2 — метод удара для определения низшей резонансной частоты узлов изделия, имеющих кусочно-линейную упругую характеристику
Данным методом определяют низшую резонансную частоту подвижных узлов изделия, имеющих кусочно-линейную упругую характеристику (рисунок 1).
И
Рисунок 1
Рн, Мн— упругая сила, момент силы, действующие на узел изделия, соответственно; х,ф — перемещение, угол поворота узла изделия соответственно
спытания проводят на ударных стендах, которые должны обеспечивать форму импульса механического удара ускорения, близкую к полусинусоиде.Проводят визуальный осмотр изделий и измерение параметров в соответствии с требованиями 4.13 ГОСТ 30630.0.0. Требования к креплению изделий — по приложению В ГОСТ 30630.0.0. Методы измерения параметров удара — по нормативному документу1).
Испытания проводят одним из двух методов: 100-2.1; 100-2.2.
Метод 100-2.1 — метод воздействия ударов с одинаковыми параметрами
Изделия подвергают трем ударам с одинаковыми параметрами, значения которых устанавливают такими, чтобы было достигнуто перемещение подвижного узла изделия. При испытании измеряют пиковое ударное ускорение jm, длительность ударного импульса т и пиковое перемещение подвижного узла хт. Рекомендуется измерять хтс помощью реостатных преобразователей, узел токосъема которых прикрепляют к подвижному узлу изделия. Допускается измерять хт другими методами (например, емкостным, индуктивным, фотографическим).
За значение хт для дальнейших расчетов принимают среднее арифметическое результатов трех измерений.
4.8.4.2 Метод 100-2.2 — метод воздействия ударов с переменными параметрами
Изделия подвергают нескольким ударам с переменными параметрами, подбирая такие параметры удара, чтобы было достигнуто наибольшее допустимое перемещение подвижного узла хтп, которое можно определить по изменению коммутационного положения контактов с помощью миллисекундомера.
4.8.5 Низшую резонансную частоту изделия вычисляют по4.8.5.1 — 4.8.5.6.
Вычисляют относительное предварительное натяжение 1п для:
прямоходных систем по формуле
р
(1)
нп
1п =
Мн
тр cos ф0g
+ ^ёФо "|g, )
(2)
где Рн и Мн — упругая сила, Н, или момент силы, Н-м (соответственно) предварительного натяжения упругого элемента изделия;
т или тр — масса, кг, или момент массы, кг-м (соответственно), подвижного узла;
ф0 — угол наклона центра масс подвижного узла относительно вертикальной оси, ... °;
g — ускорение земного притяжения, м-с-2.
Вычисляют относительный коэффициент нелинейности узла 5 по формуле
8 = К (3)
Jm
где /,„ — пиковое ударное ускорение, м-с-2.
По рисунку 2 выбирают линию для вычисленного значения 8 . Если значения 8 отличаются от указанных на рисунке 2, проводят по методу линейной интерполяции линию, соответствующую вычисленному значению 8 .
Примечания
1 В правом верхнем углу рисунка дано условное обозначение формы ударного импульса: / — ускорение; t — время.
2 (/рнт) — произведение значений низшей резонансной частоты /^н, Гц, на длительность ударного импульса т, с.
Вычисляют приведенный коэффициент динамичности системы 0 при низшей резонансной частоте 0у по формуле
(4)
где х = хт для метода 102-1 и
х = хтп для метода 102-2.
Определяют значение (f нт) по рисунку 2 для вычисленных 8 и 0. . р ' рн
Определяют низшую резонансную частоту.fpiI по формуле
=
(5)
С/рнт)•'рн т
Значения низшей резонансной частоты конструкции и относительного предварительного натяжения, определенные в процессе испытаний, должны быть указаны в стандартах и ТУ на изделия.
4.9 Метод 100-3 — метод свободных колебаний для определения собственных частот и декрементов затуханий изделий
Изделия с закрепленными на требуемых деталях датчиками колебаний закрепляют на жестком основании способом, предусмотренным для эксплуатации изделия. К изделию вблизи центра тяжести прилагают растягивающую силу, значения которой определяют по 4.9.4, в направлении, где ожидается наибольшая амплитуда колебаний. Затем изделие резко освобождают от действия силы.
Примечание — Одним из простых способов осуществления указанного воздействия является крепление к изделию каната с подвешенным грузом с последующей обрезкой каната (для горизонтально направленной силы — горизонтально натянутого каната с подвеской груза в середине).
Проводят с соответствующей чувствительностью и точностью запись затухающих колебаний. По этой записи определяют собственную частоту колебаний Yn(п — число циклов колебаний).
По последовательности максимальных значений амплитуды колебаний в той части записи, где затухание зафиксировано наиболее четко, определяют относительное демпфирование конструкции по рисунку 3 или расчетом по приложению Б.
Если изделие состоит из разных узлов, каждый из которых может колебаться независимо от соседних, необходимо провести эксперимент по 4.9.1 и 4.9.2 с приложением растягивающей силы вблизи центра масс каждого отдельно взятого узла, подвергающегося колебаниям, с одновременной записью колебаний точек, соответствующих наибольшим амплитудам, с тем чтобы можно было выделить все виды колебаний, имеющих место в узлах. В этих случаях возможно, что на запись колебаний одного узла будут влиять колебания какого-либо другого узла с близкой частотой. Тогда определение выполняют, как показано в верхней части рисунка 3.
Значение эквивалентной растягивающей силы определяют в соответствии с разделом 5 ГОСТ 30546.1, но в качестве эквивалентного ускорения для центра масс рассматриваемого узла или изделия в целом аэ принимают значение
(6)
где атр — значение ускорения, установленное для данной группы механического исполнения в соответствии с ГОСТ 30631;
Кл — коэффициент динамичности на низшей резонансной частоте /р|1 для конструкции в целом или для узла конструкции в зависимости от того, проводят ли испытание в соответствии с 4.9.1 или 4.9.3.
Рисунок 3
Значения К:[ и/р|1 на этой стадии испытаний принимают в соответствии с полученными при предварительных расчетах. Если KR и (или) /р|1 неизвестны или если в заданном диапазоне частот не имеется резонансных частот, принимают KR = 2.
Если полученные в результате испытания значения KR существенно отличаются от принятых в соответствии с вышеуказанным в настоящем пункте, проводят повторный расчет или испытание в соответствии с 5.11 ГОСТ 30546.1.
Испытание методом 100-1 крупногабаритных изделий допускается проводить путем возбуждения колебаний сосредоточенными вибровозбудителями (электромагнитными или эксцентриковыми), закрепленными на испытуемом изделии или на его опорной конструкции вблизи мест крепления изделий. Рекомендуется применение методов по ГОСТ ИСО 7626-2.
Если при испытаниях по 4.9.1 — 4.9.5 невозможно обеспечить нормальные климатические условия испытаний по ГОСТ 15150, допускается проводить испытания в других климатических условиях, при необходимости с пересчетом к нормальным климатическим условиям испытаний.
Метод 100-4 — метод ступенчатого изменения частоты (метод фиксированных частот)
Испытания проводят при выполнении всех требований 4.7, за исключением 4.7.8.
Испытания проводят путем ступенчатого изменения частоты колебаний вибростенда при постоянной амплитуде ускорения. Значения фиксированных частот выбирают из ряда: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 Гц. Если верхняя граничная частота диапазона частот, соответствующих предъявленным к изделию требованиям, не совпадает с одной из вышеуказанных фиксированных частот, то ее значение округляют до значения ближайшей большей фиксированной частоты.
При частотах, значения которых составляют более 10 Гц, испытания проводят путем плавного изменения значения частоты от нижнего фиксированного до следующего более высокого при поддержании в каждом диапазоне постоянной амплитуды перемещения А, мм, определяемой по формуле
(7)
где /— средняя частота поддиапазона, Гц;
а — амплитуда ускорения, соответствующая частоте / м-с-2.
При частотах, значения которых составляют 10 Гц и менее, испытания проводят на фиксированных частотах при продолжительности выдержки на каждой частоте, необходимой для проверки и регистрации контрольных параметров (в пределах 10 — 30 с).
Метод 100-5 — метод воздействия широкополосной случайной вибрации
Испытание проводят при воздействии на изделие в точках его крепления случайной вибрации, характеризующейся равномерной спектральной плотностью ускорения с заданной воспроизводимостью S(f) = const во всем нормированном диапазоне частот.
Значение спектральной плотности ускорений выбирают аналогично установленному в 4.7.10 для амплитуды ускорений синусоидальной вибрации.
О
(8)
пределяют коэффициенты динамичности К^ на частотах испытательного диапазона:*?(/)-
где УИ(Д — измеренная на данной частоте спектральная плотность частот в данной точке изделия;
Sx(f) — измеренная на данной частоте спектральная плотность частот в месте крепления изделия.
Коэффициенты динамичности определяют непосредственным измерением или расчетами в соответствии с 4.9.
Для более точных определений согласно 4.11.2 и 4.11.3 рекомендуется применять сканирование в полосе частот более узкой, чем по4.11.1.
5 Испытание на отсутствие резонансных частот конструкции в заданном диапазоне частот (испытание 101)
Испытание проводят с целью проверить отсутствие резонансных частот изделий и их деталей в диапазоне частот, установленном для этого требования в стандартах и ТУ на изделия.
Испытания проводят методом 101-1.
Испытательная и измерительная аппаратура — в соответствии с 4.6.1 —4.6.3 ГОСТ 30630.0.0.
Испытания проводят с учетом требований 4.7, 4.19, 4.20, 5.9, 6.2, 6.14 ГОСТ 30630.0.0.
Крепление изделий — в соответствии с 5.7, 5.8 ГОСТ 30630.0.0.
Изделия, имеющие собственные амортизаторы, следует испытывать без амортизаторов при жестком креплении.
Испытания проводят в диапазоне частот от 10 Гц до 1,1 fn, где fn — верхняя частота диапазона, указанного в технических требованиях на изделие в соответствии с ГОСТ 30631.
Испытания проводят в трех взаимно-перпендикулярных направлениях по отношению к изделию, если другие требования к выбору направлений не указаны в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.
При проведении испытаний проверяют на наличие резонансов все основные детали изделия, у которых возможны резонансы в проверяемом диапазоне частот. Особое внимание уделяют деталям, определяющим структуру изделия и его функциональное назначение.
Поиск резонансов — в соответствии с 4.7.8 и 4.7.9.
Если испытание на проверку отсутствия резонансов в заданном диапазоне частот совмещено с испытанием на виброустойчивость, то режимы испытаний должны соответствовать установленным для испытания на виброустойчивость.
Изделия считают выдержавшими испытание, если резонансы их конструкции отсутствуют в диапазоне частот, указанном в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Порядок введения в действие настоящего стандарта
А. 1 Для вновь разрабатываемых стандартов и изделий (а также модернизируемых изделий) дата введения настоящего стандарта установлена 2002—07—01.
А.2 Для разработанных до 2002—07—01 стандартов и изделий настоящий стандарт должен быть введен в действие в период до 2004—07—01 при пересмотре стандартов и ТУ на изделия. При этом для разработанных до 2002—07—01 изделий при проведении после 2002—07—01 первых испытаний на подтверждение требований по стойкости к ВВФ, а также периодических испытаний изделий, находящихся в производстве, следует руководствоваться требованиями настоящего стандарта.
