ГОСТ Р 53189-2008 (МЭК 60068-2-80:2005) Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на вибрацию с воспроизведением воздействий нескольких типов

     5 Требования к воспроизводимой вибрации

Метод испытаний, установленный настоящим стандартом, предусматривает воздействие на образец широкополосной случайной вибрацией в сочетании либо с узкополосной случайной вибрацией, либо с гармонической вибрацией, либо с вибрацией обоих указанных типов. Нормативным документом может быть предусмотрено, что возбуждение узкополосной случайной или гармонической вибрацией осуществляют с качанием частоты в заданном диапазоне. При проведении испытаний данного вида необходимо принимать во внимание следующее.

В нормативном документе должен быть установлен способ задания степени жесткости условий испытаний для случайной вибрации: МАХ или SUM.

Спектр ускорения может представлять собой:

- суперпозицию спектров широкополосной случайной вибрации, узкополосной случайной вибрации и гармонических составляющих для систем управления, в которых гармонический сигнал задается в виде спектральной линии;

- суперпозицию спектров широкополосной случайной вибрации и узкополосной случайной вибрации, а также независимые гармонические колебания для систем управления, в которых гармонический сигнал генерируется непрерывно в частотной области.

5.1 Допуски на характеристики случайной вибрации

5.1.1 Вибрация в проверочных и контрольной точках

Инструментальная погрешность оценки спектральной плотности ускорения в контрольной и проверочной точках на интервале частот от до не должна выходить за пределы ±3 дБ относительно заданной спектральной плотности ускорения. Данный допуск не учитывает случайную погрешность и смещение. Характеристики случайной погрешности могут быть рассчитаны по результатам испытаний.

Среднеквадратичное значение ускорения в диапазоне от до , измеренное непосредственно или полученное расчетным способом, не должно отличаться более чем на ±10% от среднеквадратичного значения для заданной спектральной плотности ускорения. Это относится к сигналу как в реальной, так и в воображаемой контрольной точке.

Данные требования могут быть трудновыполнимы на отдельных частотах или для образцов больших размеров или большой массы. В этом случае в нормативном документе могут быть установлены более широкие границы допуска.

Спад спектральной плотности ускорения на нижних частотах должен составлять не менее плюс 6 дБ/октава, а на высоких частотах - не более минус 24 дБ/октава [см. В.2.3 (приложение В)].

Для испытаний с качанием частоты допуски на спектральные составляющие с изменяющейся частотой должны быть теми же, что и на составляющие широкополосной вибрации. Однако это может быть невыполнимо при высокой скорости качания. В этом случае допуски на спектральные составляющие должны быть установлены в нормативном документе.

5.1.2 Вероятностное распределение

Мгновенное значение ускорения в контрольной точке должно быть распределено по закону, близкому к гауссовскому, как показано на рисунке 2. Подтверждение этому должно быть получено в процессе калибровки системы. Вид распределения сигнала в присутствии гармонической составляющей показан на рисунке 4.

- стандартное отклонение

Рисунок 2 - Случайный сигнал, близкий к нормальному, с заданным уровнем отсечки

Отсечка задающего сигнала должна быть на уровне не менее 2,5 среднеквадратичного значения (см. 3.18). Необходимо убедиться, что временная форма сигнала в контрольной точке содержит пики, превышающие заданное среднеквадратичное значение не менее чем в 3 раза, если только иные требования не установлены соответствующим нормативным документом.

Если для управления используют сигнал в воображаемой контрольной точке, вышеуказанное требование к значению пик-фактора распространяется на все проверочные точки, сигналы в которых используют для формирования сигнала управления.

Плотность вероятности распределения рассчитывают по двухминутной реализации сигнала в контрольной точке в начале, в середине и в конце испытаний.

5.1.3 Статистическая точность

Статистическую точность определяют через число статистических степеней свободы и доверительный уровень (см. рисунок 3). Статистическое число степеней свободы определяют по формуле

,                                                         (1)

где - разрешение по частоте, Гц;

- эффективное время усреднения, с.