ГОСТ Р 53190-2008
(МЭК 60068-2-81:2003)

Группа Т34

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий

ИСПЫТАНИЯ НА УДАР С ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕМ УДАРНОГО СПЕКТРА

Environmental dynamic test methods for machines, instruments and other technical articles. Shock tests with shock response spectrum synthesis

ОКС 19.040

        29.020

Дата введения 2010-01-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация и удар"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2008 г. N 640-ст

4 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту МЭК 60068-2-81:2003 "Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-81. Испытания. Испытание Ei. Удар. Воспроизведение ударного спектра" (IEC 60068-2-81:2003 "Environmental testing - Part 2-81: Tests - Test Ei: Shock - Shock response spectrum synthesis") путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий стандарт устанавливает метод испытаний на удар машин и оборудования всех видов, для которых в процессе эксплуатации характерно воздействие переходных процессов сложной формы.

Метод испытаний предполагает преимущественное использование вибростендов электродинамического или гидравлического типа в режиме воспроизведения ударных процессов в сочетании с системой управления. Могут быть использованы также вибростенды других типов при условии, что они позволяют воспроизвести заданные условия испытаний.

Результаты вибрационных испытаний зависят от квалификации проводящего их персонала, о чем должны быть осведомлены и заказчик, и исполнитель испытаний. При составлении методики испытаний в качестве воспроизводимого воздействия следует указывать те процессы, которые соответствуют реальным условиям применения изделия.

По сравнению с международным стандартом МЭК 60068-2-81:2003 настоящий стандарт дополнен ссылками, выделенными курсивом* и указывающими его место в комплексе стандартов ГОСТ 30630, объединенных общим групповым заголовком "Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий".

_______________

* В электронном тексте соответствующие ссылки выделены знаком "". - Примечание изготовителя базы данных.     

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия всех видов (далее - изделия) и устанавливает требования к испытаниям по проверке их способности противостоять воздействию переходных процессов сложной формы.

Целью испытаний является подтверждение способности изделия выдерживать воздействия в виде переходных процессов, установленные стандартами или техническими условиями на продукцию (далее - нормативные документы), без существенных повреждений и ухудшений его эксплуатационных характеристик. При этом рекомендуется при задании воспроизводимого воздействия использовать результаты измерений, проведенных в реальных условиях применения изделия.

Настоящий стандарт применяют совместно с ГОСТ 30630.0.0, в котором установлены общие требования к проведению испытаний на воздействие внешних факторов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения (ИСО 2041:1990 "Вибрация и удар. Термины и определения", NEQ)

ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

ГОСТ 30630.1.2-99 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие вибрации (МЭК 60068-2-6:1995 "Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-6. Испытания. Испытание Fc. Вибрация (гармоническая)", NEQ)

ГОСТ 30630.1.8-2002 (МЭК 60068-2-57:1989) Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие вибрации с воспроизведением заданной акселерограммы процесса (МЭК 60068-2-57:1989 "Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Ff. Вибрация, задаваемая в форме акселерограммы", MOD)

ГОСТ 30630.1.9-2002 (МЭК 60068-2-64:1993) Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие случайной широкополосной вибрации с использованием цифровой системы управления испытаниями (МЭК 60068-2-64:1993 "Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-64. Meтоды испытаний. Испытание Fh. Широкополосная случайная вибрация (с цифровым управлением) и руководство", MOD)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24346 и ГОСТ 30630.0.0, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 ширина пика на уровне минус 3 дБ (-3 dB bandwidth): Ширина полосы частот между двумя точками амплитудно-частотной характеристики, расположенными на уровне 0,708 ее максимального значения, в предположении, что частотная характеристика в данной полосе частот описывает пик одиночного резонанса.

3.2 критический коэффициент демпфирования (critical damping): Наименьшее значение коэффициента демпфирования, при котором система, выведенная из состояния равновесия, возвращается в свое исходное положение за кратчайшее время без переколебаний.

3.3 критическая частота (critical frequency): Частота колебаний, вызывающих (при их достаточно высоком уровне) неправильное функционирование образца, ухудшение его функциональных характеристик, механический резонанс или другие негативные эффекты отклика, например дребезжание.

3.4 демпфирование (damping): Обобщенная характеристика системы, описывающая уменьшение ее колебаний вследствие рассеяния механической энергии.

Примечание - На практике демпфирование зависит от таких характеристик системы, как форма конструкции, формы собственных колебаний, внутренние напряжения в конструкции, приложенные силы, уровень колебаний, материал конструкции, проскальзывание в соединениях и др.

3.5 коэффициент демпфирования (damping ratio): Отношение коэффициента демпфирования системы к ее критическому коэффициенту демпфирования для систем с вязкостным демпфированием.

3.6 децибел; дБ (decibel, dB): Отношение двух величин в логарифмическом масштабе.

Примечание - Величина , выражаемая в децибелах, связана с отношением двух других величин, и , формулой

.

3.7 точка крепления (fixing point): Часть образца, находящаяся в контакте с крепежным приспособлением или вибростолом в том месте, где изделие обычно закрепляют при эксплуатации.

Примечание - Если в испытаниях для установки образца используют устройство, применяемое на месте эксплуатации изделия, то точку крепления определяют на этом устройстве, а не на образце.

3.8 стандартизованное ускорение свободного падения (standard acceleration due to gravity) : Ускорение свободного падения, которое, применительно к настоящему стандарту, округлено до ближайшего целого числа, т.е. 10 м/с.

3.9 окно Ханна (Hanning window): Временная весовая функция в форме косинусоидального колокола, подавляющая значения реализации сигнала в начале и в конце записи.

3.10 высокочастотная асимптота; ВЧА (high-frequency asymptote, HFA): Значение, к которому асимптотически стремится кривая ударного спектра в области высоких частот.

Примечание 1 - Знание высокочастотной асимптоты важно с практической точки зрения, поскольку она совпадает с пиковым значением сигнала возбуждения. Не следует его путать с пиковым значением ударного спектра.

Примечание 2 - Другое название высокочастотной асимптоты - ускорение нулевого периода.

3.11 точки измерений (measuring points): Специальные точки трех видов, в которых проводят сбор данных при проведении испытаний.

3.11.1 проверочная точка (check point): Точка на крепежном приспособлении, на вибростоле или на образце, расположенная как можно ближе к одной из точек крепления и соединенная с ней жесткой связью.

Примечание 1 - Чтобы убедиться в точном соблюдении требований испытаний, используют несколько проверочных точек.

Примечание 2 - Если число точек крепления не более четырех, каждую из этих точек следует использовать в качестве проверочной. Если число точек крепления более четырех, в соответствующем нормативном документе должны быть определены четыре наиболее представительные точки, которые будут использованы в качестве проверочных.

Примечание 3 - В особых случаях, например для больших образцов или образцов сложной формы, когда проверочные точки не могут находиться вблизи точек крепления, положение проверочных точек должно быть определено соответствующим нормативным документом.

Примечание 4 - При испытании большого числа образцов небольших размеров, установленных с помощью одного крепежного приспособления, или при испытании образца небольшого размера, имеющего несколько точек крепления, управление может осуществляться по сигналу с датчика, установленного в одной проверочной (она же контрольная) точке. При этом сигнал управления будет в большей степени характеризовать вибрацию крепежного приспособления, а не образца в точках крепления. Это допустимо только в том случае, если частота низшего резонанса нагруженного крепежного приспособления значительно превышает верхнюю границу диапазона частот испытаний.

3.11.2 контрольная точка (reference point): Одна из проверочных точек, сигнал с которой используют для управления режимом испытаний.

3.11.3 точка измерения отклика (response points): Точка на образце, в которой проводят сбор данных при исследовании частотной характеристики образца.

Примечание 1 - Точек измерения отклика может быть несколько.

Примечание 2 - Эти точки не совпадают с проверочными или контрольными точками.

3.12 собственная частота (natural frequency): Частота свободных колебаний конструкции (периодических или затухающих), зависящая только от физических характеристик этой конструкции (массы, жесткости и коэффициента демпфирования).

3.13 число больших пиков отклика (number of high peaks of the response time-history): Полученное по результатам измерений (в точке измерения отклика) или расчетов отклика системы с одной степенью свободы (осциллятора) на заданное воздействие число пиков временного сигнала, превышающих заданное пороговое значение (см. рисунок 1).

1 - область положительных пиков, превышающих пороговое значение (+70%); 2 - область отрицательных пиков, превышающих пороговое значение (-70%)

Рисунок 1 - Пример отклика осциллятора на заданный временной сигнал возбуждения

Примечание 1 - Подсчет числа пиков в сигнале отклика используют потому, что цикличность этого сигнала маскируется наличием переходных процессов.

Примечание 2 - Под пиком сигнала понимают его отклонение от нуля в сторону положительных или отрицательных значений между двумя последовательными пересечениями нулевого уровня (см. рисунок 2).

Примечание 3 - Согласно настоящему стандарту предпочтительным является определение числа больших пиков по расчетам, а не измерениям, поскольку последние не всегда возможно выполнить.

1 - 1-й пик; 2 - 3-й пик; 3 - 2-й пик; 4 - точки пересечения нуля

Рисунок 2 - Пример идентификации пиков отклика, превышающих пороговое значение (70%)

3.14 осциллятор (oscillator): Система с одной степенью свободы, способная производить или поддерживать механические колебания.