---

та

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Часть 2

ИСПЫТАНИЯ.

ИСПЫТАНИЕ Fda: ШИРОКОПОЛОСНАЯ

СЛУЧАЙНАЯ ВИБРАЦИЯ.

ВЫСОКАЯ ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ

Г

10 коп. БЗ 5—89/409

ОСТ 28221-89

(СТ МЭК 68-2-35—73)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Официальные решения или соглашения МЭК по техническим во­просам, подготовленные техническими комитетами, в которых представ­лены все заинтересованные национальные комитеты, выражают с возмож­ной точностью международную согласованную точку зрения по рассмат­риваемым вопросам.

2. Эти решения представляют собой рекомендации для международ­ного пользования и в этом виде принимаются национальными комитетами.

В целях содействия международной унификации МЭК выражает пожелание, чтобы все национальные комитеты приняли настоящий стан­дарт МЭК в качестве своего национального стандарта, насколько это позволяют условия каждой страны. Любое расхождение с этим стандар­том МЭК должно быть по возможности четко указано в соответствую­щих национальных стандартах

.ВВЕДЕНИЕ

Стандарт МЭК 68—2—35—73 подготовлен Подкомитетом 50А «Испытания на удар и вибрацию» Технического комите­та МЭК 50 «Испытания на воздействие внешних факторов».

Первый проект обсуждался на совещании в Стокгольме в 1968 г. Следующий проект испытания обсуждался на сове­щании в Тегеране в 1969 г. В результате решений последне­го совещания в феврале 1971 г. национальным комитетам был разослан окончательный проект на утверждение по Правилу шести месяцев — Документ 50А (Центральное бюро) 133.

За издание стандарта голосовали следующие страны:

Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Основные методы испытаний на воздействие
внешних факторов

Ч

ГОСТ 28221—89

(СТ МЭК

68—2—35—73}

асть 2. ИСПЫТАНИЯ.

ИСПЫТАНИЕ Fda: ШИРОКОПОЛОСНАЯ
СЛУЧАЙНАЯ ВИБРАЦИЯ.

ВЫСОКАЯ ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ

Basic environmental testing procedures.

Part 2. Tests. Test Fda: Wide band random
vibration. High reproducibility

ОКСТУ 6000, 6100, 6200, 6300

Дата введения 01.03.90

1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Основные требования к испытанию на воздействие широкопо­лосной случайной вибрации приведены в СТ МЭК 68—2—34 (ГОСТ 28220). Кроме того, были установлены три возможные степени воспроизводимости: высокая, средняя и низкая, которые обозначаются соответственно как испытания Fda, Fdb и Fdc. Каждое из них представлено отдельным стандартом с рекомен­дуемым методом подтверждения. Все сведения, которые требуют­ся разработчику соответствующей нормативно-технической доку­ментации (далее — НТД) изложены в СТ МЭК 68—2—34 (ГОСТ 28220). Сведения, необходимые инженеру-испытателю, изложены в СТ МЭК 68—2—35 (ГОСТ 28221), СТ МЭК 68—2—36 (ГОСТ 28222), СТ МЭК 68—2—37 (ГОСТ 28223) в зависимости от того, какое испытание требуется.

Рекомендуется, чтобы все заинтересованные лица, руководст­вующиеся СТ МЭК 68—2—34 (ГОСТ 28220), использовали и на­стоящий стандарт.

В настоящем стандарте часто упоминаются два особо важных термина из области воздействия случайной вибрации.

Определение этих терминов приведено ниже.

Спектральная плотность ускорения (далее СПУ) —спектральная плотность ускорения случайной вибрации, выраженная в единицах «ускорение в квадрате, деленное на ча­стоту, g²/r ц».

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Издательство стандартов, 1989Спектр СПУ определяет закон изменения СПУ в преде­лах частотного диапазона.

2. ЦЕЛЬ

Цель испытания — определение способности элементов и аппа­ратуры выдерживать воздействие случайной вибрации заданной степени жесткости.

Испытание на воздействие случайной вибрации применимо к элементам и аппаратуре, которые в условиях эксплуатации могут подвергаться воздействиям вибраций, имеющим случайный харак­тер. Целью испытания является выявление возможных механиче­ских повреждений и (или) ухудшения заданных характеристик изделия, а также использование указанных данных наряду с тре­бованиями соответствующей НТД для решения вопроса о пригод­ности образца.

Во время проведения испытания образец подвергают воздей­ствию случайной вибрации с заданным уровнем в пределах ши­рокой полосы частот. Вследствие сложной механической реакции образца и его крепления это испытание требует особой тщатель­ности при его подготовке, проведении и установлении соответст­вия параметров заданным требованиям.

3. КРЕПЛЕНИЕ И КОНТРОЛЬ

   1. Крепление

Образец крепят на испытательной установке в соответствии с требованиями СТ МЭК 68—2—47 (ГОСТ 28231).

Испытательный режим контролируется измерениями в конт­рольной и измерительных точках в зависимости от точек крепле­ния образца.

В случае большого количества малогабаритных образцов, уста­новленных на одном крепежном приспособлении, если самая низ­кая резонансная частота крепежного приспособления под нагруз­кой выше верхнего предела частоты испытания /г, контрольные и (или) измерительные точки могут быть связаны с крепежным приспособлением, а не с точками крепления образца.

Точкой крепления называется часть образца, которая находит­ся в контакте с крепежным приспособлением или вибрационным столом и является обычно местом крепления при эксплуатации. Если образец крепят к вибрационному столу с помощью крепеж­ного приспособления, то точками крепления образца считаются точки крепления этого приспособления, а не образца.

Измерительной точкой является обычно точка крепления. Она должна быть расположена как можно ближе к точке крепления изделия и в любом случае должна быть жестко связана с ней.

Если имеется четыре или менее точек крепления, то каждая точка крепления должна рассматриваться как измерительная. Если имеется более четырех точек крепления, то в соответствую­щей НТД следует указать четыре характерные точки, которые должны использоваться как измерительные.

Примечание. Для больших и (или) сложных образцов измерительные, точки должны быть указаны в соответствующей НТД.

Контрольная точка является единственной точкой, из которой получают контрольный сигнал, соответствующий требованиям ис­пытания, и которая используется для получения информации о движении образца. Такой точкой может быть измерительная или воображаемая точка, полученная при ручной или автоматической обработке сигналов из измерительных точек.

Если используется воображаемая точка, то спектр контроль­ного сигнала определяется как среднее арифметическое значений СПУ всех измерительных точек на каждой частоте. В этом случае кумулятивное (суммарное) среднее квадратическое значение контрольного сигнала эквивалентно среднему квадратическому значению всех средних квадратических значений сигналов, полу­ченных в измерительных точках.

В соответствующей НТД должна быть указана точка, которую следует использовать как контрольную, или способ, с помощью которого она может быть выбрана. Для больших и (или) слож^ ных образцов рекомендуется использовать воображаемую конт­рольную точку.

4. СНЯТИЕ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОБНАРУЖЕНИЕ
   РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ

Допуски, приведенные для испытания на синусоидальную вибрацию в СТ МЭК 68—2—6 (ГОСТ 28203), должны применять­ся на всех стадиях снятия частотной характеристики и обнаруже­ния резонансных частот.

Если в соответствующей НТД не указано особо, амплитуда си­нусоидальной вибрации, которая используется для обнаружения резонансных частот и снятия частотной характеристики, опреде­ляется заданным уровнем СПУ (см. табл. 1). В данном случае в контрольной точке должно поддерживаться амплитудное значе­ние ускорения. В том случае, когда в процессе выдержки па воз­действие случайной вибрации используется воображаемая конт­рольная точка, синусоидальная вибрация должна быть приложе­на в измерительной точке.

Таблица 1

Для методов подтверждения СПУ всегда требуется снятие час­тотной характеристики в основном направлении движения в конт­рольной точке, при этом образец должен быть закреплен на сто­ле вибростенда.

Сигнал синусоидальной вибрации должен проходить частотный диапазон от fi до и обратно при скорости качания, не превы­шающей 1 октавы в минуту. Во время качания амплитуда сину­соидальной вибрации в контрольной точке должна поддерживать­ся постоянной в соответствии с п. 4J1 в течение времени, доста­точного для измерения напряжения переменного тока, подаваемо­го на вход усилителя мощности.

Зависимость измеряемого напряжения от частоты есть в пер­вом приближении величина, обратная частотной характеристике. Учитывая ограниченное смещение вибростенда, амплитуда уско­рения синусоидальной вибрации может быть уменьшена на низ­кочастотном участке диапазона, что следует принимать во вни­мание при расчете частотной характеристики.

Ускорение должно измеряться во всех измерительных точках. Измерения в поперечном направлении должны выполняться в со­ответствии с п. 5.3. При снятии частотной характеристики допус­кается применение выравнивателей вибратора (устройств, при­меняемых для корректировки характеристики ненагруженного вибратора), фильтров нижних частот (срезают частоты выше f₂), фильтров верхних частот (срезают частоты ниже /)) и других ти­пов фильтров с широкой полосой пропускания. Узкополосные вы­равниватели, такие как фильтры «пик — провал», не должны ис­пользоваться во время этих измерений.

Отношение амплитуды пика к амплитуде провала Л_р/Л„ (рис. 1) определяется как отношение максимального и минималь­ного значений частотной характеристики. Это отношение может ібыть измерено без использования точного измерителя частоты

.Отношение частоты пика — провала (В_рп) (рис. 2) рассчиты­вают по формуле

„ __>z±L_
^рп /ТлГ’
где f_p— частота пика;

f_n— частота провала.

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 на наи­более жестких парах «пик — провал». Если необходимо использо­вать отношение частоты пика — провала, то величины Л_р/Л„ и В_Рп должны быть измерены для нескольких пар (четыре пары на рис. 2), а погрешность анализа и остаточную пульсацию опреде­ляют для каждой пары для того, чтобы найти самую жесткую.

Если в соответствующей НТД предусматривается обнаруже­ние резонанса, то в некоторых случаях предварительное обнару­жение резонанса может производиться одновременно со снятием частотной характеристики. Полное синусоидальное качание долж­но быть произведено в обоих направлениях по всему диапазону частот.

Во время обнаружения резонансов образец следует проверить, чтобы определить частоты, на которых:

выявляются повреждения образца и (или) ухудшение пара­метров, зависящих от вибрации;

возникают механические резонансы.

Качание может прерываться для более тщательного исследо­вания явления 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 в нерабочем состоянии.

Любые устройства для определения степени воздействия вибра­ции на внутренние части (детали) образца не должны значитель­но влиять на динамические характеристики образца в целом.

2—1067Может 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.