Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fс и руководство: Вибрация (синусоидальная )

±0,05 Гц — до О.,25 Гц;

±20% — от 0,25 до 5 Гц;

±1 Гц — от 5 до 50 Гц;

±2% —свыше 50 Гц.

При необходимости сравнения критических частот (см. п. 8.1) до и после выдержки, т. е. при исследовании реакции изделия на вибрационное воздействие, необходимо соблюдать следующие до­пуски:

±0,05 Гц — до 0,5 Гц;

±10% —от 0,5 до 5 Гц;

±0,5 Гц — от 5 до 100 Гц;

±0,5% —свыше 100 Гц.

Качание должно быть непрерывным, частота должна меняться по экспоненциальному закону во времени (п. А4.3 приложения А),

Скорость качания должна быть 1 октава/мин ±10%.

Образцы крепят на испытательной установке в соответствии с требованиями СТ МЭК 68—2—47 (ГОСТ 28231). Для образцов, которые обычно крепят на амортизаторах, см., кроме того, при­мечание 2 п. 8.2.2; пп. А3.1, АЗ.2 и разд. А5 приложения А.

5. СТЕПЕНИ ЖЕСТКОСТИ

Степень жесткости испытания определяют сочетанием следую­щих трех параметров: частотного диапазона, амплитуды вибра­ции и длительности воздействия вибрации (выраженной количест­вом циклов качания или временем).

Для каждого параметра в соответствующей НТД следует вы­бирать требования из числа указанных ниже. Если внешние воз­действия, в которых будет функционировать образец, существен­но отличаются от значений, указанных ниже, то в соответствую­щей НТД следует устанавливать соответствующие требования.

Примеры степеней жесткости для элементов приведены в при­ложении В, для аппаратуры — в приложении С (см. также пп. А4.1 и А4.2 приложения А).

Диапазон частот задают в соответствующей НТД путем выбо­ра нижней частоты из табл. 1 и верхней частоты из табл. 2.

Рекомендуемые диапазоны частот приведены в табл. 3.

Амплитуда вибрации (ускорения и перемещения или того и другого) должна быть указана в соответствующей НТД.

Ниже установленной частоты, известной как частота перехода, все амплитуды задаются как постоянное перемещение, выше этой частоты — как постоянное ускорение. Рекомендуемые значения амплитуды вибрации указаны в табл. 4 и 5.Примечание. Номограммы зависимости амплитуды вибрации от часто­ты указаны на рис. 1, 2 и 3. Прежде чем использовать эти номограммы в низко­частотном диапазоне, необходимо принять во внимание данные, приведенные в п. А4.1 приложения А«

Таблица 1 Таблица 2

Нижняя частота fi, Гц

Верхняя частота f₂, Гц

о,і

1

5

10

55

100

10

20’

35

55

100

150

300

500.

2000

5000

Таблица 3

Рекомендуемые диапазоны частот от
h до f₂, Гц

1—35 1—100

10—55 10—150 10-—500 10—2000 ГО—5000 55—500 55—2000 55—5000

100—2000

Таблица 4

Рекомендуемые амплитуды вибрации при низком значении частоты
перехода (»8—9 Гц)

Амплитуда перемещения ниже
частоты перехода, мм

Амплитуда ускорения выше частоты
перехода, м • с-² (g_n)

0,35 0,75 1,5

3,5

7,5

10

15

0,98 1,96 4,9

9,8

19,6

29,4 49

(0,1) (0,2) (0,5) (1,0) (2,0) (3,0) (5,0)

Примечания:

1. Все амплитудные значения — пиковые значения.

2. Значения приведены для справки.

3. Амплитуда перемещения 15 мм предназначена в основном для гидравли­ческих вибростендов.

Таблица 5

Рекомендуемые амплитуды вибрации при высоком значении
частоты перехода (57—62 Гц)

Амплитуда перемещении

ниже частоты перехода, мм

Амплитуда ускорения выше

частоты перехода, м • с —² (g_n)

0,035 0,075 0,15 0,35 0,75

1,0

1,5 2,0

3,5

4,9

9,8

19,6 49 98

147

196

294

490

(0,5) (1,0) (2,0) (5,0) (Ю) (15) (20) (30) (50)

Пр имечания.

5. Все амплитудные значения—пиковые значения*

6. Значения g_o приведены для справки.

Таблица 6

Рекомендуемые амплитуды перемещения вибрации только для диапазона
частот с верхней частотой 10 Гц

Амплитуда
перемещения, мм

10

35

75

100

Примечания:

7. Все амплитудные значения—пиковые значения.

8. Амплитуды перемещения больше 10 мм предназначены в основном для гидравлических вибростендов.

Каждое значение амплитуды перемещения связано с соответ­ствующим значением амплитуды ускорения (приведены на одной строке в табл. 4 и 5) таким образом, что на частоте перехода уро­вень вибрации одинаков (п. А4.1 приложения А).

Если технически неприемлемо применять значения частоты пе­рехода, указанные в настоящем пункте, то в соответствующей НТД амплитуды ускорения и перемещения могут соотноситься при другом значении частоты перехода. В некоторых случаях может быть указано больше, чем одно значение частоты перехода.

В соответствующей НТД должна выбираться длительность воз-' действия вибрации из рекомендуемых ниже. Если длительность воздействия составляет 10 ч или более для каждого направления или частоты, время может быть разделено на периоды при усло­вии, что механические наряжения в образце (вследствие нагрева или других причин) не уменьшаются.

Длительность воздействия вибрации в направлении каждой оси должна определяться числом циклов качания (см. разд. 3),^ установленным в соответствующей НТД из следующего ряда:

1. 2, 5, 10, 20, 50, 100.

Если требуется большее число циклов качания, следует ис­пользовать тот же ряд (см. п. А4.3 приложения А).

Длительность выдержки в каждом направлении оси и на каж­дой частоте, определенной при исследовании реакции изделия на вибрационное воздействие (см. п. 8.1), должна быть выбрана из следующего ряда (п. Аб.2 приложения А):

(10±0,5) мин; (30± 1) мин; (90± 1) мин; 10 ч ±5 мин.

Длительность, указанная в соответствующей НТД, должна учитывать полное время, в течение которого образец подвергается вибрации во время эксплуатации. Верхний предел 10⁷ колебаний должен применяться для каждой комбинации частоты и направ­ления оси (п. А6.2 приложения А).

6. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ВЫДЕРЖКА

В соответствующей НТД может быть установлена предвари­тельная выдержка (см. СТ МЭК 68—1) (ГОСТ 28198).

7. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Первоначальные измерения электрических параметров и про­верку механических характеристик образца проводят в соответст­вии с требованиями соответствующей НТД (разд. А9 приложе­ния А).

8. ВЫДЕРЖКА

В соответствующей НТД должно быть установлено число осей, в направлении которых проводят воздействие вибрации, и их от­носительное расположение. Если в соответствующей НТД это не указано, то образец должен поочередно подвергаться воздействию вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях, кото­рые выбираются таким образом, чтобы легко было выявить пов­реждения.

Управляющий сигнал поступает из проверочных точек и дол­жен использоваться как для управления по одной, так и для уп­равления по нескольким точкам.

Применяемая методика испытаний должна выбираться при раз­работке соответствующей НТД из этапов, приведенных ниже. Ру­ководство по проведению испытания приведено в приложении А. В общем случае этапы испытания следует проводить последова­тельно в направлении одной и той же оси и затем повторять для других осей (разд. АЗ приложения А).

Необходимо принять специальные меры в том случае, когда образцы, эксплуатируемые обычно с амортизаторами, испытывают без них (разд. А5 приложения А),

Если указано в соответствующей НТД, контроль требуемой амплитуды вибрации дополняют одновременным ограничением максимального уровня возбуждающей силы, подаваемой на виб­рационную установку. Метод ограничения возбуждающей силы должен быть указан в соответствующей НТД (разд. А7 прило­жения А).

В соответствующей НТД должно быть приведено исследование поведения образца при воздействии вибрации в требуемом диапазоне частот. Обычно исследование реакции образца при воз­действии вибрации следует проводить на протяжении всего цик­ла качания в тех же условиях, что и при выдержке (см. п. 8.2), но амплитуда вибрации и скорость качания могут быть уменьше­ны по сравнению с номинальными значениями, если необходимо определить более точно реакцию изделия на вибрационные воз­действия. При этом следует избегать чрезмерного увеличения длительности воздействия вибрации.

В соответствующей НТД может быть указана необходимость ^функционирования образца во время исследования реакции образ­ца при воздействии вибрации. В тех случаях, когда механические вибрационные характеристики определить невозможно из-за функционирования образца, следует провести дополнительное ис­следование образца на воздействие вибрации с образцом, нахо­дящимся в нерабочем состоянии.

На этом этапе образец исследуют для выявления критических частот, на которых:

а) происходит выход из строя образца и/или ухудшение его характеристик, зависящих от вибрации;

>б) возникают механические резонансы или другие связанные с Шима явления, например, дребезжание.Реакция образца, а также все частоты и воздействующие ам­плитуды, на которых эти явления имеют место, должны быть за­регистрированы (разд. А1 приложения А). В соответствующей НТД следует указывать меры, которые необходимо предпринять в этом случае.

В некоторых случаях в соответствующей НТД могут быть при­ведены дополнительные исследования реакции образца при воз­действии вибрации после выдержки с целью сравнения критиче­ских частот до и после выдержки. Тогда в соответствующей НТД должны быть указаны меры, которые необходимо предпринять при изменении критических частот. При сравнении резонансов важно, чтобы исследование реакции образца при воздействии виб­рации как до, так и после выдержки проводилось при одинаковой амплитуде и по той же самой методике (п. А3.1 приложения А).

В соответствующей НТД следует указывать, какую из ниже­указанных методик воздействия вибрации следует применить (п. АЗ.2 приложения А).

Указанный метод воздействия вибрации является предпочти­тельным. Частота должна изменяться в пределах частотного диа­пазона, амплитуда и длительность воздействия вибрации должны быть установлены в соответствующей НТД (см. п. 5.3.1). Если необходимо, частотный диапазон может быть разбит на несколь­ко поддиапазонов при условии, что механические напряжения в образце при этом не уменьшаются.

Образец подвергают воздействию вибрации на частотах:

1. выявленных при исследовании поведения образца при воз­действии вибрации, как указано в п. 8.1 или

2. заранее заданных, установленных в соответствующей НТД.

Испытание должно быть проведено при амплитудах и длитель­ностях, установленных в соответствующей НТД (п. АЗ.2 прило­жения А).

В случае использования частоты, выявленной при исследова­нии поведения образца при воздействии вибрации, частота возбуж­дения должна всегда поддерживаться на уровне реальной крити­ческой частоты.

Пр имечания.

1. Если реальная критическая частота не определяется точно, например, в случае дребезжания или когда несколько изделий испытываются одновремен­но, может оказаться целесообразным проводить качание в ограниченном диа­пазоне в области критической частоты для более полного изучения исследуемого явления.

9. При испытании образца, монтируемого на амортизаторах, в соответст­вующей НТД должно быть указано, следует ли проводить испытание на воз­действие вибрации на резонансных частотах, определенных на образцах с^: уста-; новленными амортизаторами или без них (разд. А5 приложения .А).ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Если проведение промежуточных измерений установлено в со­ответствующей НТД, то характеристики образца должны быть

ф

проверены в состоянии

вии вибрации в течение определенной доли полного времени воз­действия вибрации (п. А3.2 и разд. А8 приложения А).

10. ВОССТАНОВЛЕНИЕ

В некоторых случаях, если установлено в соответствующей нтд, может быть предусмотрен промежуток времени после воз­действия вибрации с целью достижения образцом того же состоя­ния, в котором он находился при первоначальных измерениях, на­пример, в отношении температуры.

11. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Измерение электрических параметров и проверку механических характеристик образца проводят в соответствии с требованиями соответствующей НТД (разд. А9 приложения А).

12. ДАННЫЕ, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ УКАЗЫВАТЬ

В СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ НТД