Аппаратное обеспечение испытаний изделий на воздействие вибрации (1066234), страница 12
Текст из файла (страница 12)
31. Схема крепления датчикак изделию с помощью шпильки(основной способ крепления)Рис. 32. Схема крепления датчикас помощью переходной детали(механического фильтра)Оптимальный крутящий момент для закрепления стальнойшпилькой М4 составляет 1,8 Н ⋅ м, в то время как со шпилькойМ3 — 0,6 Н ⋅ м. Оптимальный крутящий момент для закрепленияшпилькой М8 составляет 4,6 Н ⋅ м.Механический фильтр (рис. 32).
Резонансный пик частотнойхарактеристики акселерометра можно отсечь или уменьшить с помощью электронных фильтров, входящих в состав измерительногооборудования. Поскольку основная электронная фильтрациявыполняется после входного каскада в предусилителе, это не предотвращает перегрузку входного каскада или акселерометра.С помощью механического фильтра, установленного между акселерометром и исследуемым объектом, можно обеспечить эффективную фильтрацию механического вибросигнала, защитив такимобразом всю измерительную цепь. Механический фильтр обеспечивает электрическую изоляцию между основанием акселерометраи точкой монтажа.Основной способ крепления используется для всех датчиков, заисключением тех, которые из-за своих маленьких размеров не могутбыть прикреплены с помощью шпильки.
Для таких датчиков применяется технология с использованием быстросхватывающегося клея66(рис. 33). Для использования клея поверхность, к которой будет крепиться датчик, должна быть ровной и чистой, чего можно добитьсятолько специальной обработкой поверхности. Если поверхность неровная, то перед установкой датчика на его основание наносят силиконовую мазь. Это улучшает монтажную жесткость.Рис. 33. Схема крепления датчикас помощью клеяРис. 34. Схема крепления датчикас помощью специальной магнитной прокладкиРис. 35. Схема крепления датчикас помощью винтовРис. 36. Схема крепления датчикас помощью мастикиСуществуют и альтернативные способы крепления датчиков кизделию.
Некоторые из них показаны на рис. 34—36. Все эти способы снижают чувствительность и точность датчиков, но во многих случаях невозможно крепить датчики к изделию по основномуспособу. Опишем еще несколько способов крепления датчиков,альтернативных основному.Монтажные зажимы и шарнирные основания. В корпусахнекоторых акселерометров имеются пазы, которые позволяют использовать монтажные зажимы для быстрой установки акселерометра на исследуемый объект.
Монтажные зажимы приклеиваются67к исследуемому объекту с помощью термоклея или крепятся двухсторонней клейкой лентой. Имеется монтажный зажим с уникальной конструкцией шарнирного основания, который позволяет легко выровнять акселерометр в соответствии с заданной системойкоординат. Для этих целей используется спиртовой уровень. Существует несколько видов монтажных зажимов, дающих уникальные преимущества в сложных монтажных ситуациях: например,монтажный зажим с толстым основанием, которое можно спилитьтак, чтобы оно соответствовало кривизне монтажной поверхности.Имеются жаропрочные монтажные зажимы, а также зажимы специальной конструкции, позволяющие ускорить калибровку акселерометра.
Все монтажные зажимы проходят всесторонние испытания для обеспечения высокого качества, надежности и достоверности результатов измерений.Ручной щуп. Ручной щуп с установленным на него акселерометром очень удобен для быстрого обследования и проведенияизмерений в местах, доступ к которым затруднен. Однако из-занизкой общей механической жесткости и отсутствия достаточнойконтактной силы резонансная частота монтажа обычно бываеточень низкой. При использовании этого метода существует потенциальный риск больших погрешностей измерений.Монтаж акселерометра на длинной штанге. Для измерениявибраций в труднодоступных местах помещают акселерометр наконец стальной трубы или штанги с резиновым кольцом.
На монтажную поверхность акселерометра можно установить слегкаскругленный наконечник, чтобы обеспечить требуемых механический контакт с исследуемым объектом даже на слегка скошенныхуглах. Характеристика при использовании этого метода значительно превосходит характеристику, получаемую при использовании ручного щупа.4.7. Виброиспытательные комплексыДля обеспечения высокой степени приближения имитируемыхвибраций к эксплуатационным предприятия-изготовители виброиспытательной аппаратуры поставляют виброиспытательный комплекс (ВИК).
По способам управления испытаний и настройки аппаратуры ВИК можно разделить на ручные и автоматические; постепени приближения к эксплуатационным вибрациям — на одномерные, многомерные (имитаторы виброполя), стационарные, нестационарные.68В качестве примера на рис. 37 представлена структурная схемаодного из многофункциональных комплексов для испытания натрехкомпонентную вибрацию, который позволяет проводить испытания на воздействие гармонической, полигармонической, широкополосной случайной вибрации и виброудар треугольной формы,причем вибрация на объекте измеряется в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а индикация осуществляется по экрану трехцветного видеоконтрольного индикатора телевизионного типа.Рис.
37. Структурная схема многофункционального ВИК69Многофункциональный комплекс для испытания объектов натрехкомпонентную вибрацию содержит генератор шума, наборзвуковых генераторов, первый сумматор, первый и второй коммутаторы, блок формирования сигнала, усилитель мощности, вибростенд, имитатор случайной вибрации, генератор треугольных импульсов, трехцветный видеоконтрольный индикатор, экстремальный ограничитель и второй сумматор.
На столе вибровозбудителяразмещен исследуемый объект, на котором закреплены датчики,соединенные с анализатором через согласующие усилители.При воспроизведении полигармонической вибрации к выходублока формирования сигнала подключен выход сумматора черезпервый коммутатор. Звуковые генераторы формируют сигналыопределенных уровней на заранее заданных частотах, которые присуммировании воспроизводят заданную АЧХ, соответствующуюусловием эксплуатации или испытания объекта.Сформированный таким образом сигнал проходит через блок,осуществляющий дополнительную энергетическую коррекциюуровня результирующего сигнала, который через усилитель мощности поступает на вибростенд. Датчики устанавливают на объектв трех взаимно перпендикулярных плоскостях для исследованиякак продольных, так и поперечных крутильных колебаний элементов объекта.
В датчиках механические колебания преобразуются вэлектрические и через согласующие усилители поступают в анализатор. С помощью анализатора выявляются гармонические составляющие в элементах объекта и исследуются резонансные свойстваобъекта. Результирующие АЧХ объекта по трем координатам высвечиваются различными цветами (например, синим, красным изеленым) на экране трехцветного видеоконтрольного индикатора.Для сравнения с задаваемой АЧХ выход сумматора подключенк управляющему входу трехцветного видеоконтрольного индикатора. Эта АЧХ высвечивается на экране индикатора в черно-беломизображении.Для коррекции АЧХ усилителя мощности и нагруженного вибровозбудителя в устройство введен имитатор случайной вибрации,содержащий фильтры с широкой полосой перестройки.
С помощью этих фильтров выравнивается энергетическая характеристикаи АЧХ. В имитаторе предусмотрен регулируемый усилитель, который при превышении заранее установленного уровня вибрациив экстремальном ограничителе по какой-либо координате объектауменьшает уровень возбуждения, поступающего на вибровозбудитель, или регулирует фазовые соотношения между сигналами.
При70многофункциональных испытаниях к одному входу второго сумматора через блок формирования сигнала подключен генераторшума, а к другому входу второго сумматора через второй коммутатор — генератор треугольных импульсов. Сигналы с генераторашума и генератора треугольных импульсов формируют виброударный импульс на выходе второго сумматора, отклик объекта навоздействие которого также индицируется индикатором.
Экстремальный ограничитель и в этом случае не позволяет дорогостоящему объекту выйти из строя, ограничивая резонансные колебанияего отдельных элементов.ЗаключениеВ пособии были классифицированы виды и методы испытанийна воздействие вибрации, датчики механических величин, представлены различные конструкции вибровозбудителей.
Показаныпереходники и способы крепления датчиков к исследуемому объекту.Однако в рамках данной работы не были описаны МЭП первичной информации, такие как оптические, химико-электрические(хемотронные) и др. На данный момент они не нашли широкогоприменения, но их развитие должно внести большой вклад в развитие отечественной науки и техники.На мировом рынке в настоящее время представлен большойспектр виброизмерительной и виброзадающей аппаратуры.
Какправило, подбор испытательного оборудования для выполнениятой или иной задачи не ограничивается только финансовыми рамками. Понимание ее классификации и возможностей значительнооблегчает выбор аппаратуры для испытательной базы разрабатываемых и (или) производимых изделий.71ЛИТЕРАТУРАГлудкин О.П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС: Учеб. длявузов. М.: Высш. шк., 1991.ГОСТ 27.410–87.
Методы контроля показателей надежности и планыконтрольных испытаний на надежность.Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование / Под ред. А.И. Коробова. М.: Радиои связь,1987.Испытательная техника: В 2 ч. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1982.Крылов Г.Д. Основы стандартизации и сертификации метрологии:Учеб. для вузов. М.: Аудит ЮНИТИ, 1998.Млицкий В.Д., Беглария В.Х., Дубицкий Л.Г.
Испытание аппаратуры исредств измерений на воздействие внешних факторов. М.: Машиностроение, 1993.Федоров В.К., Сергеев Н.П., Кондрашин А.А. Контроль и испытания впроектировании и производстве радиоэлектронных средств. М.: Техносфера, 2005.Интернет-источникиМатериалы сайта www.bruel.ruМатериалы сайта www.pcb.com72Классификация датчиков механических величин73ПРИЛОЖЕНИЕОГЛАВЛЕНИЕ1. Основные источники вибрации и результаты ее воздействия ...........1.1. Источники вибрации .....................................................................1.2. Результаты воздействия вибрации на функционированиеприборов ........................................................................................2.
Испытания на воздействия вибрации ..................................................2.1. Цель испытаний.............................................................................2.2. Виды испытаний ............................................................................3. Методы испытаний ..............................................................................3.1.
Метод испытаний на фиксированных частотах вибрации............3.2. Метод испытаний качающейся частотой вибрации......................3.3. Метод испытаний на полигармоническую вибрацию...................3.4. Метод испытаний на широкополосную случайную вибрацию ...3.5. Метод испытаний на узкополосную случайную вибрацию..........3.6. Метод многокомпонентных испытаний........................................3.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
