Испытаний аппаратуры

При испытаниях на циклическое кручение, а также изгиб и растяжение-сжатие при получении разрушающего напряжения 0Р> 500 МН/м2 (50 кгс/мм2) уже нельзя пользоваться номограммой, представленной на рис. 43. В этом случае ордината горизонтального участка или предел выносливости соответствующих условных кривых усталости б (o^), абсцисса точки перегиба ветвей кривых усталости (щ) и характеристика наклона левой ветви условной кривой усталости (Кб) определяются по результатам испытаний аналогичных образцов или деталей машин с учетом влияния на указанные характеристики конструктивных и технологических факторов и масштабного эффекта.

JV^ — расчетная оценка средней усталостной долговечности, определяемая ускоренным методом; N °ж — ожидаемое значение усталостной долговечности изделия, определяется ориентировочно: по информации об отказах изделий в эксплуатации, по отказам или результатам испытаний аналогичных изделий, путем экстраполяции результатов форсированных испытаний, по регламентированным в нормативно-технической документации значениям ресурсов данных или аналогичных изделий;

При конструировании дорожных транспортных средств крайне важны факторы безопасности и надежности. Для всех новых конструкций, независимо от используемых материалов, проводятся всесторонние и тщательные испытания всех компонентов и систем. Опытные образцы (прототипы) деталей из упрочненного пластика можно легко изготовить на ранних этапах процесса разработки, причем возникающие проблемы можно решить до начала производства деталей с использованием оборудования для серийного производства. Первые из серийно изготовленных деталей используют для проверки и подтверждения результатов, полученных на прототипах. Характерно, что при использовании композиционных материалов имеется возможность изменять как толщину, так и форму деталей вплоть до самых поздних этапов опробования. Сопоставление статистических данных результатов испытаний аналогичных деталей повышает уверенность в первоначальных оценках образцов.

Некоторую сложность представляет подсчет экономии топлива, которая может быть достигнута при автоматизации регулирования горения, из-за отсутствия соответствующей методики. Величина такой экономии топлива может быть оценена на основании результатов испытаний аналогичных котлоагрегатов в условиях, близких к рассматриваемым. По литературным данным автоматизация регулирования горения повышает к. п. д. котлоагрегатов на 1—4% и более (подробнее см. § 11-3).

испытаний аналогичных материалов и элементов конструкций задаются значением

ускоренных испытаний аналогичных''материалов и элементов конструкций. Так,

Принимая во внимание, что каждое предприятие имеет свои индивидуальные особенности в технологии изготовления, культуре производства, квалификации кадров, методах контроля, в расчетах надежности рекомендуется использовать ^-характеристики только по элементам - аналогам данного предприятия. Это обосновывается тем, что каждое предприятие имеет значительную преемственность в использовании стендового оборудования, имеющейся специальной оснастки для изготовления и испытаний аналогичных деталей, узлов, механизмов.

экспериментальных исследований и расчетные зависимости, приведенные в работах [58, 59, 94,99]. Примеры использования приближенных методов для учета упругопласти-ческого деформирования и условий упрочнения при циклических, механических и термических нагру-жениях приведены в работах [57, 60, 74, 136]. При оценке долговечности в месте концентрации следует использовать эффективные коэффициенты концентрации напряжений аа или деформаций ае, известные из опыта. Характеристики цикла определяют умножением номинальных величин на соответствующие эффективные коэффициенты концентрации. Долговечность вычисляют по кривым усталости гладких образцов или по расчетным зависимостям типа (4.47), как это было описано выше. Эффективный коэффициент может существенно отличаться от теоретического ат, определяемого по соотношениям теории упругости. Если теоретический коэффициент зависит только от геометрических параметров детали, концентратора, нагрузок и напряженного состояния, то ^эффективный коэффициент зависит от долговечности. Отличие аа от ат определяется влиянием пластичности, неравномерности напр*яжений, масштабным фактором и чувствительностью материала к концентрации напряжений. Часто величина сс0 (или ае) не известна заранее. В этом случае может быть рекомендовано несколько упрощенных процедур [130], позволяющих получить приближенное решение. Если имеются данные испытаний образцов из материала, из которого изготовлен диск с концентрацией напряжений при том же виде нагрузки и равенстве теоретических коэффициентов концентрации образца и диска, долговечность можно определить с помощью приближенной процедуры (рис. 4.24). На рис. 4.24, б построена линейная зависимость амплитуды от среднего напряжения [аналогично(4.43)]; на рис. 4.24, а приведена зависимость аа — Nf для образца с концентрацией напряжений при симметричном цикле (кривая У; точка А соответствует значению долговечности). Коэффициент концентрации учитывают при амплитуде напряжений, а среднее напряжение принимают по номинальному значению. При использовании результатов следует иметь в виду влияние масштабного фактора при несовпадении размеров концентратора образца и диска. Очевидным преимуществом является учет чувствительности к концентрации напряжений. Если аа известен из опыта испытаний аналогичных конструкций, то следует пользоваться кривой 2 для гладких образцов (точка J5 соответствует значению аа =

Хорошее совпадение расчетных значений пределов выносливости в рассмотренных примерах с экспериментальными данными объясняется тем, что коэффициенты KU, e, Кп, Ру и другие выбираются в соответствии с результатами стендовых испытаний аналогичных деталей и образцов.

приблизиться к равнопрочности выравниванием напряжений по сечениям за счет соответствующего выбора их формы и размеров. Расчет тонкостенных конструкций на устойчивость имеет отличительную особенность, которая связана с тем, что их несущая способность зависит от ряда технологических и конструктивных факторов, учитываемых коэффициентом устойчивости k. Особенностью расчета является эмпирический характер прогнозирования несущей способности. Это означает, что на проектной стадии требуется как бы предугадать разрушающую нагрузку будущей конструкции с учетом всех ее особенностей. Такая задача решается с приближением в два этапа: на проектной стадии коэффициенты k принимаются по данным испытаний аналогичных оболочек, в дальнейшем они уточняются испытаниями натурных конструкций. При разработке же детальной чертежной документации важным и необходимым является формулировка в технических условиях на изготовление требований, ограничивающих максимальную величину несовершенств.

в окончательных расчетах. При ограниченном объеме экспериментальных данных определение коэффициентов k производится с учетом равноценных испытаний аналогичных конструкций.

Реактор испытывается в горизонтальном положении на площадке для испытаний аппаратуры. Все штуцера кроме одного, находящегося в наиболее удобном для подключения насоса положении, закрываются крышками и забалтачиваются (на одной из крышек должен быть установлен манометр с такими пределами измерения, чтобы давление испытания равное 2,5 МПа находилось во второй трети шкалы). Затем реактор заполняется водой при помощи осевого, диагонального или вертикального насоса (выбор данных типов насосов обусловлен необходимостью быстрого заполнения реактора водой для повышения производительности труда), обладающих большой подачей - более 2x105 м3/ч. После того, как реактор заполнится водой, относящийся к одному из вышеуказанных типов насос отключается, и включается поршневой насос. Этим насосом давление доводится до давления испытания. Под испытательным давлением реактор выдерживается 10 мин. Решение о прохождении реактором испытания принимается в соответствии с правилами указанными выше.

2. Давыдов Э. Т., Исляев Ш. Н., Сторчак М. А. О методике форсированных испытаний аппаратуры на безотказность/'/Надежность и контроль качества. 1973- № п. С. 32--40.

ханических воздействий, прочностью и стабильностью работы аппаратуры являются факторами, определяющими ее способность нормально функционировать, безотказно выполнять требуемые операции. Одним из основных и наиболее широко осуществляемых видов испытаний аппаратуры и ее элементов на механические воздействия являются вибрационные испытания. Основной целью вибрационных испытаний является установление способности изделий противостоять разрушающему влиянию механических воздействий (испытание на вибропрочность), а также определение их способности выполнять свои функции при сохранении электрических параметров в пределах установленных норм {испытание на виброустойчивость).

Виды испытаний. Существуют следующие виды механических испытаний аппаратуры и изделий; стендовые или лабораторные, полунатурные и натурные в условиях эксплуатации.

В программе испытаний аппаратуры на вибропрочность и виброустойчивость методом фиксированных частот указывают поддиапазоны частот AF, время испытания /„ и амплитуды ускорения Ащ.

4, Параметры испытаний аппаратуры на вибропрочпость

Метод испытания на воздействие широкополосной случайной вибрации предусматривает одновременное возбуждение всех резонансных частот объекта. Правильное воспроизведение вибрации связано с трудностями, обусловленными искажающим влиянием средства возбуждения вибрации. Поэтому перед проведением испытаний аппаратуры необходимо скорректировать или вы-равнять амплитудно-частотную характеристику вибростенда. При испытаниях в контрольных точках изделия возбуждаются стационарные случайные вибрации. Их числовые характеристики должны быть близки к заданным, которые определяют по результатам натурных испытаний.

Метод испытаний аппаратуры с разрушением конструкции. Для определения способности изделий противостоять разрушающему действию вибрации, возникающей при транспортировании, проводят испытания на вибропрочность при длительном воздействии одним из рассмотренных выше методов. Иногда для испытаний на прочность при транспортировании пользуются

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ АППАРАТУРЫ

Метод испытаний аппаратуры с разрушением конструкции 290, 291

Д. Среднее время между отказами. Этот показатель обычно применяется при оценке надежности аппаратуры. Он отражает среднее время между отказами для периода нормальной эксплуатации, когда действует экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы и еще не наступило предельное состояние, определяющее долговечность. (См. гл. 3 и 4, в которых обсуждаются понятия ресурса элемента и долговечности.) При использовании рассматриваемого показателя существует опасность истолкования его в качестве постоянной характеристики аппаратуры, что не соответствует действительности. Несмотря на то что после разработки и изготовления аппаратура имеет период постоянной интенсивности отказов, предшествующий предельному состоянию, определяющему дол-говечность, любая оценка среднего времени между отказами справедлива только для того периода, для которого она проведена. Для других периодов времени возможны другие оценки. Даже если кривая изменения интенсивности отказов аппаратуры полностью известна и среднее время между отказами определено, полученное значение этого показателя справедливо лишь для периода нормальной эксплуатации. Эту характеристику можно использовать для приемочных испытаний аппаратуры только вместе с оценками других характеристик, например долговечности.