Испытания на воздействие синусоидальной вибрации по ГОСТ 28203 (СТ МЭК 68-2-6)

Целью данного испытания является выявление механических дефектов и/или ухудшения заданных характеристик, а также сопоставление полученных результатов с требованиями соответствующей НТД для определения степени годности элементов, аппаратуры и других изделий (далее — образца) к воздействию вибрации заданной степени жесткости. В некоторых случаях это испытание может быть использовано для определения конструктивной прочности образцов и/или изучения их динамических характеристик. Кроме того, на основе степеней жесткости может быть проведена классификация элементов по различным категориям. В соответствующей НТД следует также оговорить, должен ли образец работать во время испытания или только выдерживать условия испытания.

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

Рекомендуемые диапазоны частот: 1…35, 1…100, 10…55, 10…150, 10…500, 10…2000, 10…5000, 55…500, 55…2000, 55…5000, 100…2000 Гц.

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. Каждое значение амплитуды перемещения связано соответствующем значением амплитуды ускорения таким образом, что на частоте перехода уровень вибрации одинаков. До верхней частоты 10 Гц обычно удобно указывать амплитуду перемещения по всему диапазону частот.

В соответствующей НТД должна выбираться длительность воздействия 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 напряжения в образце (вследствие нагрева или других причин) не уменьшаются.

При воздействии вибрации методом качающейся частоты длительность воздействия вибрации в направлении каждой оси должна определяться числом циклов качания, установленном в соответствующей НТД из следующего ряда: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100.

Воздействие вибрации на фиксированных частотах различают двух типов: на критических частотах и на заранее заданных частотах. При воздействии вибрации на критических частотах длительность выдержки в каждом направлении должна быть выбрана из следующего ряда: (10±0,5) мин; (30±1) мин; (90±1) мин; 10 ч ±5 мин. При воздействии вибрации на заранее заданных частотах 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.

При первоначальных измерениях, если в соответствующей НТД указана необходимость, должны быть произведены измерения электрических параметров и проверки механических характеристик перед выдержкой. В соответствующей НТД должно быть установлено число осей, в направлении которых проводят воздействие вибрации, и их относительное расположение. Если 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 формируется с помощью сигнала от одной или нескольких контрольных точек. Во втором случае сигналы подвергаются или непрерывному арифметическому усреднению, или обработке, которая оговаривается в соответствующей НТД.

Применяемая методика испытаний должна выбираться при разработке соответствующей НТД из этапов, приведенных ниже. В общем случае этапы испытания следует проводить последовательно в направлении одной и той же оси и затем повторять для других осей. Необходимо принять специальные меры в том случае, когда образцы, эксплуатируемые обычно с амортизаторами, испытывают без них. При необходимости контроль требуемой амплитуды вибрации дополняют одновременным ограничением максимального уровня возбуждающей силы, подаваемой на вибрационную установку.

Этапы испытаний:

  • исследование реакции образца на вибрационное воздействие;
  • вибрационное воздействие.

Обычно исследование реакции образца при воздействии вибрации в требуемом диапазоне частот следует проводить на протяжении всего цикла качания в тех же условиях, что и при выдержке, 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 на вибрационное воздействие. На данном этапе образец исследуют для выявления критических частот, на которых:

  • происходит выход из строя образца и/или ухудшение его характеристик, зависящих от вибрации;
  • возникают механические резонансы или другие связанные с ними явления, например, дребезжание.

Реакция образца, а также все частоты и амплитуды, на которых эти явления имеют место, должны быть зарегистрированы.

При вибрационном воздействии на образец рассматриваются два метода:

  • воздействие вибрации методом качания частоты;
  • воздействие вибрации на фиксированных частотах.

Воздействие вибрации методом качания частоты является предпочтительным. Частота должна изменяться в пределах частотного диапазона, амплитуда и длительность воздействия должны быть установлены в соответствующей НТД. Если необходимо, частотный диапазон может быть разбит на несколько поддиапазонов при условии, что механические напряжения в образце не уменьшаются.

При воздействии вибрации на фиксированных частотах образец подвергают вибрации на частотах, выявленных при исследовании поведения образца при воздействии вибрации и на заранее заданных частотах, установленных в соответствующей НТД.

Испытания на воздействие синусоидальной вибрации (по ГОСТ 28203 (СТ МЭК 68-2-6)) в автоматическом режиме проводятся с помощью системы управления вибростендами ZET 017-U через интерфейс программы Генератор с обратной связью (Синусоидальная вибрация).