ГОСТ Р 51499-99
(МЭК 60068-2-57-89)
Группа Т34
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим
факторам машин, приборов и других технических изделий
ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИИ
С ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕМ ЗАДАННОЙ АКСЕЛЕРОГРАММЫ ПРОЦЕССА
Environmental dynamic testing for machines, instruments and other articles.
Vibration. Time-history method
ОКС 17.160
ОКСТУ 0011
Дата введения 2000-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация и удар"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 23 декабря 1999 г.N 665-ст
3 Настоящий стандарт соответствует МЭК 60068-2-57-89 "Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Ff. Вибрация, задаваемая в форме акселерограммы"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Настоящий стандарт устанавливает метод испытаний на вибропрочность и виброустойчивость машин и оборудования всех видов, которые в процессе эксплуатации могут подвергаться воздействию случайных динамических сил небольшой длительности, типичными примерами которых являются механические напряжения в оборудовании вследствие землетрясений, взрывов и в процессе движения транспорта.
Испытания на вибропрочность и виброустойчивость проводят посредством возбуждения образца вибрацией с заданным спектром ответа, характеристики которого должны быть такими, чтобы моделировать эффект воздействия динамических сил.
Форма возбуждаемой в процессе испытаний вибрации может быть в виде акселерограммы реального процесса (естественный процесс), в виде выборки случайного процесса или в виде акселерограммы, искусственно созданной на основе заданного спектра ответа. Использование возбуждения на основе заданной акселерограммы процесса позволяет воздействовать на образец вибрацией в широкой полосе частот. Это дает возможность одновременного возбуждения всех мод колебаний образца вдоль направления (или направлений) возбуждения и позволяет учитывать эффекты, связанные с появлением напряжений в конструкции под действием связанных мод.
В стандарте приведены методы проведения испытаний и измерений вибрации в заданных точках с указанием требований к воспроизводимой вибрации и выбору степени жесткости условий испытаний (включая диапазон частот испытаний, форму спектра ответа, число пиков высокой энергии в сигнале отклика и число временных процессов).
Результаты вибрационных испытаний всегда зависят от квалификации проводящего их персонала, о чем должны быть осведомлены и поставщик продукции и ее потребитель.
В целях согласования настоящего стандарта с комплексом межгосударственных стандартов "Методы испытаний машин, приборов и других технических изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам" в нем опущен ряд разделов и приложений, имеющихся в МЭК 60068-2-57-89, а вместо них приведены ссылки на соответствующие стандарты комплекса. Кроме этого, изменено построение стандарта. В то же время в настоящем стандарте сохранена вся совокупность требований, установленных в МЭК 60068-2-57-89.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия всех видов (далее - образцы) и устанавливает метод испытаний для определения способности образца противостоять воздействию вибрации, заданной в форме акселерограммы.
Целью испытаний на вибропрочность является определение слабых мест механической конструкции или ухудшения рабочих характеристик образца и использование полученных результатов в соответствии с правилами, устанавливаемыми в стандартах и технических условиях на продукцию или методиках испытаний (далее - НД), для принятия решения о его приемке. Должен ли образец в процессе испытаний функционировать или он подвергается воздействию вибрации в неработающем состоянии должно быть определено в соответствующем НД.
Требования к проведению испытаний с воспроизведением заданной акселерограммы процесса для оценки сейсмостойкости машин и оборудования - по ГОСТ 30546.2.
Стандарт применяют совместно с ГОСТ 300630.0.0*, в котором установлены общие требования к проведению испытаний на воздействие внешних факторов.
_________________
* Вероятно ошибка оригинала. следует читать ГОСТ 30630.0.0. - Примечание "КОДЕКС".
Руководство по проведению испытаний приведено в приложении А.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения
3 Определения
В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 24346.
Кроме того, в настоящем стандарте применяют следующие термины и определения*:
________________
* Для удобства пользования в настоящем разделе приведены термины, определенные в ГОСТ 30630.0.0. В этом случае даны соответствующие сноски.
3.1 критическая частота: Частота, на которой в зависимости от уровня вибрации появляется эффект неправильного функционирования образца или ухудшение его эксплуатационных характеристик или наблюдаются механические резонансы или другие эффекты, связанные с вибрацией, например дребезжание.
3.2 допуск на сигнал: Характеристика точности воспроизведения заданного процесса, определяемая различием между воспроизводимым и воспроизведенным процессами.
Примечания
1 Допуск на сигнал определяют выражением
%,
где - среднее квадратическое значение воспроизведенного сигнала;
- среднее квадратическое значение воспроизводимого сигнала.
2 Воспроизводимый сигнал получают из реально воспроизведенного сигнала после его фильтрации в цепи управления.
3.3 точка крепления: Место контакта образца с крепежным приспособлением или вибростолом, соответствующее обычной установке образца на месте эксплуатации.
Примечание - Если для крепления образца используют его собственные крепежные устройства, точками крепления считают точки контакта крепежного устройства, а не самого образца.
3.4 большие пики отклика: Расчетные пиковые значения отклика осциллятора на входное воздействие в форме акселерограммы, превышающие заданное пороговое значение (рисунок 1).
Рисунок 1 - Пример типичного отклика колебательной системы, возбуждаемой заданным временным процессом (пороговое значение 70%)
Примечания
1 На практике приходится обращаться к анализу отклика, поскольку в исходной акселерограмме эту характеристику выделить сложно.
2 Под пиком сигнала понимают его отклонение от нуля (в сторону положительных или отрицательных значений) между двумя последовательными точками пересечения сигналом нулевой линии (рисунок 2).
Рисунок 2 - Пример обнаружения пиков отклика, превышающих пороговое значение (70%)
3.5 измерительная точка: Заданная точка, в которой производят сбор данных в процессе испытаний.
Примечания
1 Измерительные точки бывают двух видов: проверочные и контрольные.
2 Для изучения поведения образца измерения могут быть проведены в точках внутри образца, однако такие точки в настоящем стандарте в качестве измерительных не рассматриваются.
3.5.1 проверочная точка*: Точка, расположенная на крепежном приспособлении, на вибростоле или на образце как можно ближе к одной из точек крепления и жестко связанная с нею.
________________
* Соответствует определению, данному в ГОСТ 30630.0.0.
Примечания
1 Если число точек крепления равно четырем или менее, каждую из них следует использовать в качестве проверочной точки. Если число точек крепления превышает четыре, в соответствующем НД следует определить четыре наиболее представительные точки, которые и будут использованы в качестве проверочных точек.
2 В особых случаях, например для больших или сложных образцов, когда проверочные точки не могут быть заданы вблизи точек крепления, положение проверочных точек должно быть определено в соответствующем НД.
3 При испытании большого количества образцов небольших размеров, закрепленных на одном крепежном приспособлении, или при испытании образца небольшого размера, имеющего несколько точек крепления, для получения сигнала управления может быть выбрана одна поверочная (она же контрольная, см. 3.5.2) точка. При этом сигнал управления будет иметь отношение к крепежному приспособлению, а не к точкам крепления образца (образцов). Это допускается только в том случае, если частота низшего резонанса нагруженного крепежного приспособления намного выше верхней границы диапазона частот испытаний.
3.5.2 контрольная точка*: Одна из проверочных точек, сигнал с которой используют для управления испытаниями таким образом, чтобы удовлетворить требования настоящего стандарта.
________________
* Соответствует определению, данному в ГОСТ 30630.0.0.
3.6 акселерограмма: Запись ускорения как функции времени.
3.7 акселерограмма реального процесса: Сигнал ускорения в виде функции времени, записанный во время определенного физического процесса.
3.8 пауза: Интервал между двумя последовательными воспроизведениями акселерограммы.
Примечание - Длительность паузы , с, должна быть такой, чтобы не происходило значительных наложений откликов образца на воспроизведение двух последовательных акселерограмм, и может быть получена из условия
,
где - первая собственная частота, Гц;
- коэффициент критического демпфирования на частоте
, %.
3.9 предпочтительные направления воздействия вибрации*: Три ортогональные оси, воздействие вдоль которых с наибольшей вероятностью приведет к появлению повреждений в образце.
________________
* Соответствует определению, данному в ГОСТ 30630.0.0.
3.10 выборка случайного процесса: Выборка из записи случайного движения, видоизмененная по диапазону частот и амплитуде таким образом, чтобы обеспечить воспроизведение заданного спектра ответа.
3.11 спектр ответа*: График зависимости от частоты максимального отклика на заданное входное воздействие ансамбля осцилляторов с различными собственными частотами и заданным коэффициентом демпфирования.
________________
* В научно-технической литературе наряду с термином "спектр ответа" используют также "спектр отклика".
3.12 заданный спектр ответа: Спектр ответа заданной формы, установленный в соответствующей НД.
3.13 частота выборки: Число дискретных значений, приходящихся на единицу времени (одну секунду), при представлении акселерограммы в цифровом виде.
3.14 значимая часть заданного спектра ответа: Часть спектра, для которой ускорение отклика превышает уровень минус 3 дБ пикового значения заданного спектра ответа (рисунок 3).
Попробуйте «Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно