Испытательного устройства

графа определяют степень совершенства компонентов системы: п и т — количество оцениваемых управляемых и измеряемых параметров соответственно; а и [л — оценки точности управления и измерения; РИТ] — оценки степени автоматизации измерительных и управляющих систем; V и б — оценки уровня математической подготовки соответственно в системах испытательного воздействия и получаемой информации; С — оценка качества системы.

Вдавливание, также является распространенным видом испытательного воздействия. Оно широко используется для определения твердости материалов путем создания контактных напряжений при воздействии на поверхности образца твердого малодеформирующегося наконечника. Как правило, при вдавливании растягивающие напряжения и удлинения малы по сравнению с касательными напряжениями и сдвигами, создающимися в деформируемом материале.

Испытательное воздействие Испытательное оборудование Способ стандартизации (задания) испытательного воздействия Получаемый результат

Реакция реальной системы (здесь атйх) тем ближе к одному из эталонных спект ров, чем точнее свойства системы описываются принятой моделью, т. е. чем меньше демпфирование на частоте основного резонанса. Ввиду неизбежных расхождений (влияние демпфирования и соседних резо-нансов) этот способ задания испытательного воздействия не позволяет точно имитировать реакцию реального объекта на заданный ударный импульс.

Один и тот же спектр может порождаться множеством разных импульсов а^ (t). Поэтому для имитации ударного движения, заданного ударным спектром, можно не воспроизводить на столе испытательной установки эталонный импульс, для которого данный ударный спектр рассчитан. Это обстоятельство позволяет упростить способы аппаратурной реализации испытаний ударом. Важным преимуществом такой формы задания испытательного воздействия является сравнительно хорошая воспроизводимость максимальных перенапряжений в элементах конструкции испытуемого из-

Использование записи реальных ударных процессов. Для задания испытательного воздействия используют записи реальных ударных процессов, полученные с помощью специальной записывающей аппаратуры в условиях нормальной эксплуатации. Обычно эти процессы соответствуют сложному удару, т. е. содержат последовательность импульсов и наложенные колебания (см. рис. 1, в, г и 2, г). Применение такой формы задания испытательного воздействия эффективно в том ограниченном числе случаев, когда условия эксплуатации изделия н источники преобладающих ударных воздействий хорошо известны. Эти воздействия однотипны, так что сбор информации о них не представляет серьезных трудностей. Типичными примерами могут служить элементы или узлы кузнечно-прессовых установок, а также другое оборудование, которое по условиям эксплуатации приходится располагать в непосредственной близости от подобных установок. В этих случаях задача испытаний сводится к получению записей реальных ударов и последующему их воспроизведению на испытательных установках.

виброиспытательного комплекса. Воспроизведение ударного испытательного воздействия с заданным остаточным ударным спектром S0 (o>0) может быть сведено к известной задаче воспроизведения амплитудного спектра Фурье благодаря соотношению

Способ задания испытательного воздействия Способ компенсации динамических характеристик испытательной установки Тип вибростеида Аппаратурная реализация

ние на устойчивость соответствующей замкнутой системы и на точность воспроизведения заданного испытательного воздействия. Поэтому к частотным характеристикам таких датчиков предъявляются повышенные требования. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) датчика в рабочем диапазоне частот должна быть плоской и датчик не должен вносить существенных фазовых искажений. Поскольку датчики обычно представляют собой минимально-фазовые системы, у которых, как известно, амплитудно- и фазочастотные характеристики связаны жесткой зависимостью, указанные требования можно сформулировать в виде ограничений на АЧХ. Для практических целей можно рекомендовать следующее полуэмпирическое правило: АЧХ датчика должна быть плоской в полосе частот, определяемой неравенством

Для решения задач формирования испытательного воздействия и обработки информации, получаемой в результате вибрационных испытаний, широко применяют ЭВМ. Цифровые системы обладают большой гибкостью при реализации алгоритмов идентификации, управления, спектрального анализа и генерирования случайных процессов. Генерирование случайного испытательного воздействия проводится на основе скалярной модели Раиса-Пирсона [2, 7]:

выравнивателя - анализатора типа 3380. В этом случае в качестве испытательного воздействия используется аддитивная смесь детерминированных и случайных вибраций.

Вдавливание также является распространенным видом испытательного воздействия. Оно широко, используется для определения твердости материалов путем создания контактных напряжений при воздействии на поверхности образца твердого малодеформирующе-гося наконечника. Как правило, при вдавливании растягивающие напряжения и удлинения малы по сравнению с касательными напряжениями и сдвигами, создающимися в деформируемом материале.

1 •— штифт; 2 — припой в зазоре; з — оправка; 4 — покрытие; S — образцы; 6 — приспособление для охлаждения; 7 — охлаждающая среда; * — корпус испытательного устройства; 9 — нагреватель; 10 — траверса машины; 11 — штифт; IS — термопара; Р — нагрузив,

1. Для проверки правильности и стабильности показаний испытательного устройства изготавливаются контрольные образцы, по которым периодически (не реже одного раза в смену) производится проверка аппаратуры.

Для измерения деформации и определения модуля упругости на образце укрепляли тензодатчик. С этой же целью можно использовать и данные преобразователя, скорректированные с учетом поправки на деформацию силовых элементов испытательного устройства.

Упругая деформация для принятой методики измерения деформации ползучести (периодические разгрузки и извлечения испытательного устройства из реактора) исключается.

жиме до получения заданной нагрузки. Работа прибора в режиме до получения заданной деформации заключается в следующем. В момент приложения предварительной нагрузки размыкается контактная группа испытательного устройства, включается электромагнит 9, который затормаживает шток и линейку механизма задачи деформации. Деления на линейке указывают процент сжатия образца. Правый конец линейки укреплен в ползуне, перемещающемся по штоку, а левый может перемещаться по горизонтальному пазу. При следующем движении стола контактный шток касается контакта, установленного на деление, соответствующее заданному проценту сжатия. Происходит разрыв схемы управления электромагнитными муфтами. Муфта 13 затормаживается, а муфта 11 отключается. Движение стола 14 прекращается. Деформация, отсчитанная датчиком 6, фиксируется на указателе 7, а нагрузка, соответствующая заданной деформации (%) образца, ука-

Прибор состоит из испытательного устройства, пульта управления, электромагнитного клапана, сосуда Дьюара и азотопровода.

Прибор 2046 ПХ-1 обеспечивает автоматический цикл испытания заданного количества образцов. По принципу действия прибор 2046 ПХ-1 аналогичен прибору ПХП-2. Прибор 2046 ПХ-1 состоит из испытательного устройства, пульта, сосуда Дьюара, азотопровода и электромагнитного клапана. Испытательное устройство включает криокамеру, механизмы динамического и статического нагружения (взвода пружины). Конструкции этих механизмов и соответствующих механизмов прибора ПХП-2 аналогичны. Конструкция криокамеры предусматривает испытание в жидкой среде и подобна криокамере ПХП-2.

Стенд для отработки ГСП должен иметь нагрузочное приспособление, с помощью которого на исследуемом подшипнике можно создавать необходимую нагрузку. Следует предусмотреть возможность изменения направления действия нагрузки на подшипник, чтобы выявить анизотропность нагрузочных характеристик подшипника, т. е. зависимость их от направления действия нагрузок. Отработку можно проводить на холодной воде. На рис. 7.14 показано испытательное устройство для экспериментальных исследований радиального ГСП. Оно представляет собой вал 3, вращающийся на двух опорах качения 4 и 10. На валу насажена втулка 2 ГСП. Корпус 7 ГСП с коллектором нагнетания и двумя крышками, образующими полости слива, может перемещаться в вертикальной плоскости как параллельно оси вала, так и с перекосом и опирается по концам на два устройства / для перемещения корпуса и измерения нагрузки. Вал испытательного устройства приводится во вращение электродвигателем постоянного тока. Герметизация камер подшипников качения от сливных камер ГСП осуществляется с помощью торцовых уплотнений 5 и 8. Испытательное устройство снабжено приспособлениями бокового центрирования корпуса (в горизонтальной плоскости) с индикаторами. В конструкции испытательного устройства предусмотрена воз-

Необходимо подчеркнуть, что достоверность и точность определения нагрузочных характеристики ГСП зависят от точности измерения эксцентриситета в ГСП. При принятом методе измерения эксцентриситета при вращении вала с помощью индикаторов, закрепленных на постаменте, на величину измеряемого эксцентриситета оказывает влияние деформация испытательного устройства от действующих нагрузок. Поэтому необходимо при проектировании устройства принять меры по увеличению его жесткости, а перед началом испытаний экспериментально установить погрешность в определении эксцентриситета, вносимую деформацией испытательного устройства. Это можно сделать, сравнивая величины перемещения корпуса, измеряемые по индикаторам, закрепленным на постаменте и непосредственно на корпусе.

У сложного испытательного оборудования всегда должна измеряться общая погрешность. Это измерение следует производить в месте сопряжения испытательного оборудования с испытываемым изделием, например между испытательными проводами и соответствующими контактами изделия (тогда в эту погрешность войдет и погрешность, обусловленная соединительными проводами и разъемами). При измерении как испытательное оборудование, так и испытываемый объект должны быть в рабочем состоянии. В некоторых случаях погрешность может быть вычислена, что очень ценно на стадии конструирования испытательного оборудования. Но перед использованием этого оборудования по назначению следует произвести измерение его погрешности с целью проверки вычислений. Для проверки допускается использовать статистические методы объединения отдельных погрешностей, вносимых различными элементами испытательного устройства (суммирование по методу определения среднеквадратичного значения). На фиг. 4.10 приведен образец сообщения об анализе погрешностей испытательного оборудования, дающий представление о способе анализа и объединения отдельных погрешностей для получения общей оценки.

Отдельные приборы доставляются для калибровки в поверочную лабораторию через определенные интервалы, например через один или три месяца. К прибору прикладывается ярлычок, в котором указывается дата проведенной калибровки и дата следующей калибровки. Персоналу лаборатории даются полномочия проверять сроки калибровки всех применяемых при испытаниях приборов. При наличии фонда резервных приборов все они должны быть прокалиброваны и проходить повторную калибровку в лаборатории с такой же периодичностью, что и приборы, находящиеся в использовании. Если тот или иной отдельный прибор входит в состав сложного испытательного устройства, находящегося в постоянной эксплуатации,, то экономически выгодно производить калибровку толькой той шкалы многошкального прибора, которая используется в устройстве, при условии что на приборе будет четко указано, что используется только эта шкала.