- выбором из значений, приведенных в 6.1-6.3;
- исходя из известных условий эксплуатации изделия, если они дают существенно иные значения параметров.
Примечание - При определении уровней случайной или гармонической вибрации по записям реальных наблюдений следует обращать внимание на то, что используемые методы сжатия данных могли существенно исказить амплитудные соотношения сигналов.
6.1 Широкополосная случайная вибрация
6.1.1 Диапазон частот испытаний
Граничные значения диапазона частот испытаний, которые должны быть определены нормативным документом, рекомендуется выбирать из ряда ... 1; 2; 5; 10; 20; 50 ... Значение нижней границы не должно быть менее 1 Гц, а значение верхней границы не должно быть более 5000 Гц.
6.1.2 Спектральная плотность ускорения широкополосной случайной вибрации
Значение спектральной плотности ускорения в диапазоне между и (см. рисунок 1) в (м/с)/Гц выбирают из ряда ... 1; 2; 5; 10... Минимальное значение - 0,01, максимальное - 100.
Примечание - Если спектральную плотность ускорения выражают через единицу ускорения свободного падения , то для целей настоящего стандарта принимают 10 м/с.
6.1.3 Форма кривой спектральной плотности ускорения
Для настоящего испытания форма кривой спектральной плотности ускорения определена в виде участка с плоской вершиной (см. рисунок 1). В особых случаях допускается, чтобы функция спектральной плотности ускорения имела иной вид. При этом вид данной функции должен быть определен в нормативном документе. Если диапазон частот испытаний разбит на поддиапазоны, в каждом из которых спектральную плотность ускорения задают в виде постоянного значения, то границы поддиапазонов и значения спектральной плотности ускорения следует выбирать из значений, приведенных в 6.1.1 и 6.1.2. В соответствующем нормативном документе должны быть также определены виды кривых на графике спектральной плотности ускорения, соединяющих постоянные уровни этой функции в соседних поддиапазонах.
6.1.4 Длительность воздействия вибрации (время выдержки)
Длительность воздействия вибрации, в минутах (часах или днях), которая должна быть установлена нормативным документом, рекомендуется выбирать из ряда ... 1; 2; 5; 10... с допустимой погрешностью +5%.
6.2 Узкополосная случайная вибрация
В нормативном документе должно быть определено число полос случайной вибрации, добавляемой к фоновой широкополосной вибрации.
Для каждой полосы необходимо установить следующее:
a) ширину полосы (она должна быть не менее 0,5% и не более 10% диапазона частот широкополосной случайной вибрации). Нижняя граница полосы частот не должна лежать ниже удвоенного разрешения по частоте;
b) нижнюю и верхнюю границы цикла качания частоты;
c) скорость качания в октава/мин или Гц/с или время прохождения одного цикла качания;
d) число циклов качания или длительность воздействия узкополосной вибрации;
e) закон изменения частоты: линейный или логарифмический;
f) начальное направление изменения частоты (в сторону возрастания или убывания);
g) значение спектральной плотности ускорения в пределах полосы;
h) стратегию (SUM или МАХ), используемую при выборе значения спектральной плотности ускорения узкополосной вибрации при ее сочетании с широкополосной вибрацией.
6.3 Гармоническая вибрация
Нормативным документом должно быть установлено число гармонических составляющих, которые должны быть возбуждены на фоне широкополосной случайной вибрации. Для этих гармонических составляющих должно быть определено следующее:
a) являются ли их частоты кратными друг другу или нет и каковы фазовые соотношения между ними.
Примечание - Фазовые соотношения определяют для задающего сигнала, и они могут отличаться от фазовых соотношений в сигнале ускорения из-за искажений, вносимых передаточными функциями вибростенда, устройства крепления и самого образца;
b) нижняя и верхняя границы цикла качания частоты;
c) скорость качания в октава/мин или Гц/с или время прохождения одного цикла.
Примечание - Рекомендуется выбирать скорость качания как можно меньшей согласно 5.2.1 и рисунку 5. При высокой скорости качания может наблюдаться ухудшение точности управления испытанием;
d) начальное направление изменения частоты (в сторону возрастания или убывания), а также время начала и окончания воздействия каждой составляющей;
e) зависимость изменения амплитуды каждой составляющей от частоты;
f) число циклов качания или длительность воздействия каждой гармонической составляющей;
g) закон изменения частоты: линейный или логарифмический;
h) значения частот при возбуждении гармонической вибрацией на фиксированных частотах;
i) амплитуды составляющих на фиксированных частотах.
Если качание частоты не используют, параметры, указанные в перечислениях b), с), d), f) и g), не определяют. В нормативном документе должно быть указано, какой метод возбуждения гармонической вибрацией применяют.
7 Начальная стабилизация
Необходимость начальной стабилизации образца в условиях вибрационного возбуждения и условия этого возбуждения должны быть определены соответствующим нормативным документом.
8 Начальные измерения
Образец должен быть подвергнут визуальному осмотру, контролю размеров и проверке эксплуатационных свойств, как предписано соответствующим нормативным документом.
9 Проведение испытаний
9.1 Общие положения
Испытания проводят в последовательности, установленной нормативным документом и включающей в себя этапы:
- начальное исследование (при необходимости) частотной характеристики образца;
- возбуждение вибрацией низкого уровня для выполнения требуемых настроек;
- выдержку в установленных режимах возбуждения вибрации;
- заключительное исследование (при необходимости) частотной характеристики образца.
Если нормативным документом не установлено иное, то образец возбуждают по очереди в каждом из предпочтительных направлений воздействия вибрации. Порядок выбора направления возбуждения, если только это не обусловлено специально нормативным документом, значения не имеет. Если образец испытывают в положении, характерном для условий его эксплуатации, то должен быть установлен способ установки образца в данное положение.
Сигнал управления должен быть получен по измерениям в одной проверочной точке при одноточечном управлении или в нескольких проверочных точках при многоточечном управлении.
В последнем случае нормативным документом должен быть установлен один из следующих способов управления:
- по среднему значению;
- по среднему значению с коррекцией;
- по максимальному или минимальному значению.
При любом способе управления контрольная точка является воображаемой.
Если изделие, предназначенное для эксплуатации с виброизоляторами, должно быть испытано без них, то для этого соответствующим образом изменяют степень жесткости условий испытаний. В нормативном документе может быть указано, каким образом следует изменить степень жесткости условий испытаний, проводимых без виброизоляторов.
9.2 Начальное исследование частотной характеристики образца
Если предписано нормативным документом, проводят исследование частотной характеристики, по крайней мере, в одной точке образца. Число точек, для которых следует определять частотную характеристику, должно быть указано в нормативном документе.
Исследование частотной характеристики может быть выполнено возбуждением образца гармонической или случайной вибрацией в диапазоне частот испытаний в соответствии с ГОСТ 30630.1.1. Уровень возбуждения должен быть определен в нормативном документе.
Уровень вибрации при исследовании частотной характеристики выбирают таким образом, чтобы отклик образца был более слабым, чем при воздействии вибрации в основном режиме испытаний, но достаточным для обнаружения критических частот.
Если исследования проводят, возбуждая гармоническую вибрацию, то скорость изменения частоты не должна превышать одной октавы в минуту. Для более точного определения формы частотной характеристики скорость качания может быть уменьшена. Следует избегать необоснованно длительного возбуждения вибрацией на одной частоте.
При исследовании с возбуждением случайной вибрацией следует иметь в виду, что время возбуждения должно быть достаточным для минимизации случайных вариаций отклика. Разрешение по частоте должно быть достаточным для удовлетворительного описания формы резонансного пика. Рекомендуется, чтобы на ширину пика на уровне минус 3 дБ приходилось не менее пяти спектральных линий.
Нормативным документом может быть установлено требование, чтобы во время исследования частотной характеристики образец функционировал в заданном режиме. Если функционирование образца препятствует определению характеристик вибрации, то проводят дополнительные исследования частотной характеристики при неработающем образце. В результате исследования должны быть определены и отражены в протоколе испытаний все критические частоты данного образца.
9.3 Возбуждение вибрацией низкого уровня
До проведения испытаний в основном режиме может потребоваться возбуждение образца случайной вибрацией более низкого уровня для предварительного анализа и коррекции сигнала. На этом этапе важно поддерживать спектральную плотность ускорения на минимальном уровне.
Длительность предварительного возбуждения случайной вибрацией может быть следующей:
- при среднеквадратичном значении ускорения на 12 дБ ниже установленного: без ограничения времени;
- при среднеквадратичном значении ускорения на 6-12 дБ ниже установленного: не более чем в 1,5 раза выше установленного времени выдержки при основном режиме испытаний;
- при среднеквадратичном значении ускорения на 0-6 дБ ниже установленного: не более чем 10% установленного времени выдержки при основном режиме испытаний.
Длительность предварительного возбуждения случайной вибрацией не следует вычитать из установленной длительности воздействия вибрацией при основном режиме испытаний.
9.4 Выдержка в основном режиме воздействия
9.4.1 Общие положения
Иногда в реальных условиях эксплуатации изделие подвержено воздействию квазипериодической вибрации, обусловленной работой машин, узлы которых (лопатки ротора, шестерни, пропеллеры, поршни и т.д.) совершают возвратно-поступательное или вращательное движение. Если такая форма воздействия является доминирующей, то ее характеризует широкополосная случайная вибрация с наложением узкополосной вибрации или гармонических колебаний более высокого уровня.
9.4.2 Возбуждение узкополосной и широкополосной случайной вибрацией (RoR)
Возбуждение образца осуществляют фоновой широкополосной вибрацией с наложением на нее одного или нескольких узкополосных случайных колебаний с качанием среднегеометрических частот.
Степень жесткости условий испытаний в данном режиме определяют параметрами, установленными в 6.1 и 6.2.
В некоторых случаях возбуждение осуществляют без качания частот. Тогда испытания данного вида мало отличаются от испытаний по ГОСТ 30630.1.9. Необходимость использования качания частоты должна быть указана в нормативном документе.
9.4.3 Возбуждение гармонической и широкополосной случайной вибрацией (SoR)
Возбуждение образца осуществляют широкополосной случайной вибрацией с наложением на нее одного или нескольких гармонических колебаний с качанием их частот.
Степень жесткости условий испытаний в данном режиме определяют параметрами, установленными в 6.1 и 6.3.
В некоторых случаях возбуждение осуществляют без качания частот. Тогда параметры, указанные в перечислениях b), с), d), f) и g) подраздела 6.3, не определяют. Необходимость использования качания частоты должна быть указана в нормативном документе.
9.4.4 Возбуждение гармонической, узкополосной случайной и широкополосной случайной вибрацией (SoRoR)
Возбуждение образца в данном режиме представляет собой комбинацию условий по 9.4.2 и 9.4.3. Детально способ возбуждения должен быть определен соответствующим нормативным документом.
9.5 Заключительное исследование частотной характеристики образца
Если нормативным документом предписано проведение начального исследования частотной характеристики образца, в нем может быть также установлено требование проводить аналогичные исследования и после завершения испытаний в основном режиме для сопоставления с результатами начального исследования и выявления возможных изменений и повреждений образца. Заключительное исследование частотной характеристики проводят точно так же, в тех же точках и с теми же параметрами возбуждения, что и начальное. Действия, которые необходимо предпринять при выявлении расхождения результатов начального и заключительного исследований, должны быть определены соответствующим нормативным документом.
