Испытания на вибропрочность и виброустойчивость

Испытания на виброустойчивость:

- проводят с целью проверки способности ЭС выполнять свои функции и сохранять параметры в пределах значений, указанных в ТУ, в условиях вибрации в заданных диапазонах частот и ускорений;

- проводят под электрической нагрузкой, контролируя в процессе его самый информативный в отношении виброустойчивости параметр (уровень виброшумов, целостность электрической цепи, нестабильность величины сопротивления электрического контакта и т.д.);

- их степень жесткости определяется сочетанием параметров: диапазона частот воздействия вибрации, амплитуд перемещения и ускорения, частоты перехода (на этой частоте режим испытания с постоянной амплитудой перемещения изменяется на режим с постоянной амплитудой ускорения); всего существует 14 групп жесткости в диапазоне частот 10...35 – 10...5000 Гц, амплитудами перемещения 0.5, 1.0, 2.0 и 4.0 мм, частотой перехода 32 и 50 Гц и амплитудой ускорения 0.5, 1, 2, . и 10 g;

- имеют продолжительность по ТУ.

Испытания на вибропрочность проводят с целью проверки с целью проверки способности изделий противостоять разрушающему действию вибрации и выполнять свои функции при сохранении параметров после механического воздействия в пределах значений, указанных в ТУ и ПИ на изделия.

Методы испытаний ЭС на виброустойчивость и вибропрочность:

Дополнительные замечания к методу качающейся частоты:

- применение метода обусловлено также наличием нелинейных резонансов в конструкции изделия, появление которых зависит от направления частоты вибрации;

Ускорение вибрации в общем виде:

. (3.2)

где - амплитуда вибрационного ускорения;

- частота, медленно меняющаяся во времени от минимального значения до максимального и обратно.

- величина ускорения устанавливается одним из методов:

При низких частотах (10...50 Гц) и до частоты перехода:

Испытание проводят плавно меняя частоту при постоянной амплитуде перемещения стола вибростенда.

Причина: сложно контролировать ускорение при плавном изменении синусоиды.

Перемещение стола описывается выражением

,

где А –постоянная амплитуда перемещения стола.

Рис.3.6. Структурная схема устройства для испытания методом качающейся частоты:

ГКЧ – генератор качания частоты; АРУВ – автоматический регулятор уровня вибрации; 1-задающий генератор; 2-усилитель мощности; 3- вибратор; 4-испытываемое изделие; 5-виброизмерительный преобразователь; 6-виброизмерительная аппаратура

При частотах, превышающих частоту перехода:

Поддерживается постоянной амплитуда ускорения;

Поэтому из (3.2) следует , т.е. с изменением частоты должна меняться амплитуда А.

После испытания на виброустойчивость образцы изделий подвергают испытанию на вибропрочность:

- без электрической нагрузки;

- число циклов зависит от группы жесткости (2...30).

Метод широкополосной вибрации (ШСВ):

- более реально отражает воздействие на изделие гармонических колебаний со сложным спектром частот;

- при его использовании предусматривается постоянная плотность энергии каждой гармонической составляющей колебательного процесса;

- используется «белый шум» - сигнал, при котором все резонансные частоты возбуждаются одновременно, что приближает испытания к реальным условиям эксплуатации изделий;

Рис.3.8. Структурная схема испытания методом широкополосной случайной вибрации

1 - генератор шума; 2 – усилитель мощности; 3 – вибратор; 4 – испытываемое изделие; 5 – виброизмерительный преобразователь; 6 –виброизмерительная аппаратура; 7 – анализирующее устройство; 8 – регистрирующая аппаратура.

- ШСВ характеризуется следующими параметрами: степень жесткости – (1...4), среднее квадратическое ускорение –(100...200) , спектральная плотность ускорения – (0.05...0.2) , продолжительность воздействия вибрации –34 с; диапазон частот –(20...2000) Гц.