Аппаратное обеспечение испытаний изделий на воздействие вибрации (1066234), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Для текущего стенда выполняют следующие действия:– сравнивают значения максимального требуемого ускоренияAтр.max и максимального ускорения стенда Aст.max. Если условиеAтр.max < Aст.max не выполняется, переходят к следующему вибраторув списке;– сравнивают значения параметров скоростного режима в диапазоне f2…f3, где f2 — частота, на которой происходит ограничениемаксимального перемещения по скорости; f3 — частота, на которойпроисходит ограничение максимальной скорости по ускорению. Если скорость в этом диапазоне превышает максимальную скоростьвибростенда, переходят к следующему вибратору в списке;– сравнивают значения уровня шумов вибратора Aст.
ш и минимального требуемого ускорения Aтр. min.Если все сравнения прошли успешно, определяют модель вибратора, нижнюю fmin и верхнюю fmax частоты, на которых можнопроводить испытания. Если частотный диапазон данного вибратора был «обрезан» при невыполнении условия по перемещению, этобудет отражено в значении нижней частоты.4.3.2. Алгоритм выбора вибростенда для испытанийна случайную вибрациюАлгоритм выбора вибростенда для испытаний на случайнуювибрацию имеет следующий вид (рис. 10).1. Для текущего вибратора последовательно вычисляют среднееквадратичное значение (СКЗ) ускорения Атр.max во всем диапазонечастот и максимальное требуемое перемещение Sтр.
max, определяютнижнюю fmin и верхнюю fmax частоты испытания и проверяют34Требуемые параметры испытанийfmin, fmax, Атр.maxВыбор стенда1НетНетДаFтр.max< Fст.maxДелим диапазонна две частиДаSтр.max< S ст.max4ДаFтр.1, Fтр.22НетДаВыбран ГВДаFdНетНетДелим диапазонна три частиДаFd >150 ГцДаFтр.1, Fтр.2, Fтр.33Нет65НетFтр.n < Fст.nНетДаFтр.n < Fст.n5.1Нетfmin < 20 Гц < fmax5.2ДаСлучайная вибрация20 Гц…fmaxFdСинусоидальная вибрацияfmin…20 ГцКОНЕЦРис. 10. Алгоритм выбора вибростенда для испытаний на случайнуювибрациювыполнение условия по толкающей силе (сравнивают СКЗ толкающей силы в диапазоне испытаний Fтр и СКЗ толкающей силы вибратора Fст). Если условие по силе не выполняется, осуществляют деление частотного диапазона или переходят к анализу следующеговибратора.352. Частотный диапазон делят пополам (деление осуществляетсяне по значению частоты, а по номерам, так как частотный диапазон испытания дискретный), рассчитывают значение СКЗ ускорения на каждом участке А1, А2 и проверяют выполнение условия посиле для каждого участка.
Если хотя бы на одном участке условиене выполняется, переходят к следующему пункту.3. Делят диапазон на три части, рассчитывают СКЗ ускоренияна каждом участке и выполняют проверку условия по силе. Если ипосле этого на каком-либо участке условие не выполняется, переходят к следующему вибратору. Если условие по силе выполняется на первом или втором этапе деления диапазона, то переходят кследующему шагу.4. Сравнивают значения максимального требуемого перемещения Sтр.max и максимального перемещения вибратора Sст.max.5.
Если условие по перемещению не выполняются, осуществляют такие действия:– для ГВ переходят к следующему вибратору в списке;– для ЭДВ возможны перечисленные ниже варианты.5.1. Если условие по перемещению не выполняется на частоте,бóльшей 150 Гц, переходят к следующему вибратору в списке.5.2. Если условие по перемещению не выполняется на участкеfmin … 150 Гц, предлагается проводить испытания следующим образом: в диапазоне частот fmin … fd — случайная вибрация на ГВ, вдиапазоне частот fd … fmax — случайная вибрация на ЭДВ, где fmin —нижняя частота испытаний (fmin ≥ 20 Гц); fd — частота, на которойне выполняется условие по перемещению; fmax — верхняя частотаиспытаний.6. Если условие по перемещению не выполняется на участкеfmin … 150 Гц, где fmin< 20 Гц, то предлагается «обрезать» диапазондо 20 Гц и проводить испытания на ЭДВ следующим образом:fmin … 20 Гц — синусоидальная вибрация, 20 Гц … fmax — случайнаявибрация.При выборе любого из пунктов переходят к началу процессапроверки и снова выполняют все проверочные действия для этоговибростенда (вычисляют СКЗ ускорения, проверяют выполнениеусловия по силе и т.
д. с учетом изменения частотного диапазона,так как из-за этого изменяется значение СКЗ ускорения). Если всепроверки выполнены успешно, то определяют модель вибростенда, значения нижней и верхней частот испытаний, а также обосновывают выбор, сделанный при несоблюдении условия по перемещению.364.3.3. Порядок расчета параметров,используемых при поиске вибратора1. Определение требуемой толкающей силы.При синусоидальной вибрацииFтр = ( M осн + М гр + М пд ) Aтр.
max ;Fтр.max = Fтр + Fтр ⋅ 0,3,где Fтр — требуемая толкающая сила; Fтр.max — максимальная требуемая толкающая сила; Mосн — масса оснастки; Мгр — масса груза; Мпд — масса пьезодатчика; Aтр.max — максимальное требуемоеускорение, определяемое в соответствии с параметрами испытания.При случайной вибрации необходимо учитывать, что все значения ускорения и силы являются средними квадратичными:Fтр = ( M осн + М гр + М пд ) Aтр. max ;Fтр.max = Fтр + Fтр ⋅ 0,3,где Fтр — СКЗ требуемой толкающей силы; Fтр.max — СКЗ требуемой максимальной толкающей силы; Mосн — масса оснастки;Мгр — масса груза; Мпд — масса пьезодатчика; Aтр.max — максимальное требуемое СКЗ ускорения, определяемое в соответствии спараметрами испытания.2.
Определение перемещения и требуемого ускорения.Максимальное ускорение стенда под нагрузкойAст.max =Fст. maxM осн + М гр + М пд.Максимальное перемещение стенда под нагрузкойSст.max = S − SM осн + М грM осн + М гр + М пд,где S — перемещение стенда без нагрузки.Максимальное требуемое перемещение при синусоидальнойвибрацииgS тр. max = 496,8 2 .f37Максимальное требуемое перемещение при случайной вибрацииG,2f minS тр.max = 1088, 457693где G — значение спектральной плотности мощности (СПМ).3. Проверка соблюдения скоростного режима.Максимальная скорость вибратора под нагрузкойVст.
max =Acт. max Sст. max204.Частота ограничения максимального перемещения по скоростиf2 =Vcт. max0,00314 Sст. max.Частота ограничения максимальной скорости по ускорениюf3 =Acт. max ⋅ 1,561Vст. max.Требуемая скорость на частоте fVтр = 1,561Aтр.maxf,где Атр. max — максимальное требуемое ускорение, определяемое всоответствии с параметрами испытаний.4.4. Приспособления для крепления изделийк платформе вибростендаСтендовые виброиспытания приборов следует проводить в условиях, имитирующих эксплуатационные.
Аппаратуру необходимо размещать на платформе вибростенда тем же способом, что ипри эксплуатации. Поскольку не каждый блок можно укрепитьнепосредственно на платформе (столе) вибростенда, применяютдополнительное промежуточное приспособление, с помощью которого блок жестко скрепляют с платформой вибростенда. Движения всех точек приспособления должны быть одинаковыми и воспроизводить движение платформы вибростенда, поэтому необхо38димо, чтобы частоты собственных колебаний платформы и приспособления лежали вне диапазона, в котором ведутся испытания.Сконструировать приспособление, передающее вибрации отвибростенда к испытываемому блоку без искажений в широкомдиапазоне частот, очень трудно, а иногда и невозможно.
Задачаусложняется еще тем, что вибрации в направлениях, отличных отзаданного, должны быть ограничены. В противном случае результаты испытаний будут неверными: на блок будут воздействоватьускорения, значения которых намного превышают задаваемые.Кроме того, все точки крепления должны иметь определенные амплитуды вибрации в заданном направлении и не должно возникатьскрытых резонансов в местах крепления.При проведении испытаний необходимо выполнять следующиерекомендации, выработанные на основе многократных экспериментов и литературных данных.Для достижения требуемой точности измерений амплитудувибрации следует определять либо в одной точке крепления, либокак среднее значение амплитуд во всех точках крепления.
Отклонения амплитуды вибрации от заданного значения допустимылишь в узкой полосе частот, где резонансы приспособления снижают амплитуды вибростенда несмотря на увеличение сил возбуждения. В этом случае на этих узких диапазонах частот аппаратуру можно не испытывать.Приспособление вместе с испытуемым блоком должна устанавливаться на платформу вибростенда таким образом, чтобы общий центр тяжести лежал на оси виброштока, т. е. на линии действия возбуждающей силы.Угловые колебания приспособления при испытании на вибрации вдоль заданной оси должны быть минимальными.При испытании тяжелых блоков на электродинамическихстендах для компенсации статического прогиба упругой диафрагмы стенда применяют выравнивающие пневматические баллоныили подвески на амортизационных шнурах.
В этом случае допускается незначительное смещение центра тяжести блока относительно оси виброштока.Если амплитуда колебаний в каком-либо месте соединенияблока и приспособления становится значительно больше допустимой, необходимо изменить конструкцию приспособления.При механических испытаниях малогабаритных блоков и панелей для крепления их к платформе вибростенда применяют приспособления, показанные на рис. 11 и 12.39абРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
