Ресурсных испытаниях

Для проведения параметрических и ресурсных испытаний ЭРД малой тяги и технологических источников плазмы используются высоковакуумные стендовые установки, оснащенные криогенными и турбо-молекулярными насосами, оснащение и стенки которых выполняются из коррозионно-стойких и нержавеющих сталей с 13—18% хрома.

Установлено, что наряду с травлением в различных зонах наблюдается имплантация и напыление чешуйчатых микрослоев с изменением коэффициента поглощения солнечной радиации As — 0,31—0,73 в исходном состоянии до As — 0,42—0,56 после ресурсных испытаний.

Детальная и более полная проработка вопроса о ресурсе отдельных зон конструкции осуществляется при стендовых полунатурных испытаниях [8]. Для этого разработаны специальные программы [15-26], которые учитывают возможность проведения более интенсивных, форсированных испытаний на основе формирования блока нагрузок, отражающих наиболее интенсивное нагружение ВС по отдельным этапам полета с последующим использованием коэффициентов пересчета полученного в испытаниях периода нагружения до отказа на длительность эксплуатации ВС. В результате унификации спектров нагрузок для ВС различного назначения были разработаны унифицированные блоки последовательных нагрузок типовых полетов, реализованные в программах TWIST (Transport Wing Standard) и мини-TWIST — для испытаний крыла транспортного самолета [24], FALSTAF — для ресурсных испытаний военного маневренного самолета [23]. Примером таких программ является спектр нагружения вертикальной нагрузкой крыла самолетов Boeing-757 и Boeing-767 [19] и схематизированный блок циклических нагрузок, имитирующих нагружение шасси транспортного самолета за полет [26]. Каждый полетный цикл "земля-воздух-земля" (ЗВЗ) состоял из ряда этапов нагружения, типичных для любого полета самолета (рис. 1.5). Прикладываемый спектр вертикальных нагрузок к крылу ВС имел пять уровней интенсивности при рулении по маневренной перегрузке и скорости порывов ветра с частотой, пропорциональной ожидаемой в эксплуатации. В процессе нагружения боковые и вертикальные нагрузки воспроизводились в соответствующей последовательности, а также осуществлялось моделирование динамических нагрузок.

анализа и оптимизации при проектировании и выборе материала дисков, а также для составления и сопоставления программ ресурсных испытаний дисков. Установление же и увеличение ресурса дискам осуществляется на основе их эквивалентно-циклических испытаний (ЭЦИ) и данных, получаемых в процессе эксплуатации двигателей. Для проведения ЭЦИ формируется программа нагружения диска за полет, аналогично тому, как это было рассмотрено выше применительно к планеру ВС и стойкам шасси. Однако сами эти программы более упрощены, о чем будет сказано далее.

Акустические генераторы, применяемые для прочностных испытаний, по характеру создаваемых ими нагрузок разделяются на две основные группы: с дискретным спектром частот и с непрерывным (широкополосным) спектром. Использование последних, как правило, целесообразнее, так как они лучше воспроизводят эксплуатационные условия. Однако они менее экономичны. Генераторы с широкополосным спектром частот, как правило, применяют для ресурсных испытаний, а генераторы с дискретным спектром — для параметрических исследований выносливости элементов обшивки. По типу привода различаются генераторы с механическим приводом (сирены) и электро-пневматические преобразователи (модуляторы).

Как указано выше, испытание в коррозионной среде характеризуется постоянным снижением уровня разрушающих напряжений с увеличением числа циклов нагружения. Поэтому при изучении коррозионной усталости базу испытаний увеличивают в большинстве случаев до 5 • 10 7 цикл. При таком количестве циклов общие закономерности влияния среды на выносливость однородных по сечению металлов, как правило, определяются достаточно полно, хотя в отдельных случаях, например при проведении ресурсных испытаний, есть необходимость увеличивать Л/до 10 — 109 цикл.

Особо следует рассмотреть вопрос о проведении испытаний ГЦН на надежность, в частности об определении или подтверждении таких показателей надежности, как ресурс и вероятность безотказной работы за определенное время. Как указывалось выше, к насосам АЭС предъявляются исключительно высокие •требования по ресурсу и безотказности. Испытания в течение всего периода заданного ресурса насоса занимают несколько лет. А для повышения достоверности испытаний, проводимых на одном-двух образцах, следует вести их до наработки большего, чем заданный, ресурса времени или до исчерпания действительного ресурса ГЦН. Это занимает еще больше времени. Поэтому весьма актуальной является задача разработки методик ускоренных ресурсных испытаний, позволяющих в приемлемые сроки выявить возможные слабые места и провести доработку конструкции.

Допуски для Ак, Акя и Ак могут быть установлены лишь на основе совместного проведения динамических и ресурсных испытаний. На рис. 5.4 приведена схема определения нижнего предела величины АКЦ ПРИ заданном межремонтном периоде, равном пяти годам. В приведенном примере за этот период Ал увеличилось в 7 раз, АКЯ уменьшилось в 10 раз, а^ уменьшилось всего в 1,2 раза. Механизмы линейного позиционирования менее изучены. Для них как структура эмпирических зависимостей, так и базовые величины комплексных показателей нуждаются в уточнении.

Описывается стэнд для ускоренных ресурсных испытаний пряво-дв ходовой часта самоходного зерноуборочного комбайна OB'S "fttua*1. Рассматриваются способы имитация эксплуатационного ва-фтхегаи* деталей привода. Приводятся графики изменения скорое* ращения приемного шкива и крутящего момента на ведущем колесе бота ходовых колес.

Стенд для испытаний виброизоляторов. Предназначен для исследования мощных управляемых пневматических и гидравлических виброизоляторов, а также для прочностных и ресурсных испытаний материалов и элементов конструкций в условиях мощного статико-динамического нагружения.

Методика исследовательских испытаний включает статические, расширенные точностные испытания, запись сигналов, поступающих от системы управления в целях более точного определения временных интервалов и согласованности работы рабочих органов, записи давлений на различных участках пневмо- или гидросистемы и усилий в звеньях для локализации дефектов, запись мощности электродвигателей или силы тока, частоты вращения вала двигателя, исследование виброакустических характеристик, измерения температуры и др. [4]. Эти исследования проводятся до испытаний на надежность и долговечность и периодически повторяются в ходе ресурсных испытаний, что дает возможность установить корреляционные связи между показателями динамического качества, наработкой на отказ и износом деталей механизма робота. В процессе эксплуатации эти связи исследуются при проведении испытаний до и после ремонтных работ, связанных с разборкой механизмов, когда имеется возможность изучить характер износа.

В ОКБ «Факел» проведены исследования и изучены особенности тепловых и ионио-шюзменных лучевых воздействий яа, струк' /ру и свойства сталей 09Х18Н10Т, 20X13, 08Х17Н8М и некоторых других материалов при ресурсных испытаниях технологических источников плазмы. Технические характеристики и условия испытаний следующие: — рабочее напряжение источников плаамы 270—800 вольт, — ток

Практическая осуществимость и стабильность газожидкостного цикла на N2O4 были проверены в ресурсных испытаниях на опытной установке «Вихрь-1» с газовой турбиной при 500 °С и тепловой мощности 1000 кет.

Особо следует рассмотреть вопрос проверки влияния режимов дезактивации на работоспособность выбранных материалов пары трения. Процесс дезактивации заключается в воздействии на поверхность оборудования растворов определенных химических веществ, растворяющих не только насосные загрязнения, но и снимающих некоторый поверхностный слой металлических деталей, имеющий наведенную активность [7]. Если дезактивирующий раствор будет контактировать с материалами подшипников, то не исключена возможность ухудшения работоспособности подшипников из-за изменения физико-химических свойств и структурного состояния поверхностного слоя. Поэтому стойкость материалов пары трения к действию дезактивирующих растворов должна проверяться в достаточно длительных ресурсных испытаниях после проведения дезактивации ГЦН по принятой технологии. Эти испытания могут быть выполнены на стенде, сооруженном для обкатки опытного образца насоса при спецификационных режимах и дооборудованном системами приготовления, введения и слива дезактивирующих растворов.

4.2а. Испытания с разрушением или без разрушения изделия. Разница между этими видами испытаний состоит в том, что после испытания с разрушением изделие оказывается непригодным для дальнейшего применения, а после испытания без разрушения его еще можно использовать. В большинстве случаев, например при испытании взрывчатых веществ, такого простого объяснения вполне достаточно. Однако в некоторых довольно редких случаях изделие после разрушающего испытания может остаться еще пригодным для ограниченного применения, как, например, при квалификационных испытаниях законченного изделия или ресурсных испытаниях, когда изделие оказывается непригодным для сдачи заказчику, но может быть с успехом использовано для испытания до отказа с целью определения слабых мест. Поэтому очень важно, чтобы возможное или потенциальное «дальнейшее применение» было учтено на более раннем этапе при планировании каждого пункта программы испытаний и там, где это экономически целесообразно, были приняты компромиссные решения.

2. Парфенов В. Н., Швейкус К. М. Об ускоренных ресурсных испытаниях сложных систем. Труды РКИИГА, вып. 206, Рига, 1971.

Первая из них является следствием невозможности подбора режима испытаний, одинаково рационального для всех элементов сложной машины. Вследствие различий в условиях работы, нагруженности и характере процессов разрушения различных компонентов машин как в эксплуатации, так и при любых испытаниях коэффициенты ускорения разрушений различных элементов всегда получаются различными. Это приводит к необходимости корректировки режима испытаний, чтобы сблизить величины этих коэффициентов (в противном случае возрастают простои машины для замены тех элементов, которые чаще выходят из строя). Эта особенность ограничивает эффективность комплексных испытаний и приводит к тому, что при «направленных» испытаниях деталей, узлов или агрегатов в большинстве случаев можно определить ресурс изделия гораздо быстрее, чем при комплексных испытаниях. Так, при стендовых ресурсных испытаниях тракторных рам коэффициент ускорения (по наработке) достигает 400, при полигонных направленных испытаниях — колеблется в пределах от 18 до 26 (для разных моделей), а при комплексных испытаниях близок трем. Хотя техника комплексных испытаний позволяет получить для рамы примерно такой же коэффициент ускорения, как на полигоне, но это вызвало бы необходимость в сложном ремонте и перерыве в испытаниях других агрегатов. Поэтому при комплексных ускоренных испытаниях, например, тракторов достигается ускорение разрушений в среднем лишь в 2,5—3 раза, т. е. 1 ч испытаний эквивалентен примерно 3 ч эксплуатации. Этот результат согласуется с зарубежными данными: при комплексных полигонных испытаниях автомобилей на специальном треке, имитирующем реальную плохую дорогу, число случаев разрушения на 1 км пробега на полигоне в 2,5 раза превышало число таких же случаев в эксплуатации [3]; по другим данным, при полигонных испытаниях было достигнуто ускорение в 3,3 раза [4].

4. Работа в автоматическом режиме без постоянного надзора. Способ целесообразно применять на несложных контурах прл ресурсных испытаниях (например, петли для испыта-

При заводских и ресурсных испытаниях важна экономичность тормозного устройства и поэтому оно должно рекуперировать подводимую от испытываемой гидропередачи энергию. Последнее требование не обязательно для тормозных устройств, применяемых при стендовых испытаниях. Основными требованиями к тормозному устройству лабораторного стенда являются: универсальность, возможность проведения всесторонних исследований гидропередачи, простота переналадки и получение различных нагрузочных характеристик.

А/нн и комплексных параметров Ад, Ко, К, аш, ^4д и /!кд, содержащихся в банке данных, позволяет выявить ненадежные конструкции, а совместно с рассмотрением динамики изменения кинематических, динамических и точностных параметров и определить основные причины возникновения неисправностей. Допустимые величины /4д и Лкд для конкретных конструкций уточняются при ресурсных испытаниях. Остальные 5 могут определяться при кратковременных экспериментах с набором необходимых статистических данных.

- на стендах при обкатке узлов и собранной машины, проверке точностных и других паспортных характеристик, изучении динамики изменения параметров при имитации рабочих нагрузок, при ресурсных испытаниях;

где Т% - суммарная наработка при ресурсных испытаниях, предусмотренных в программе